МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ПУЛЮЯ
ФАКУЛЬТЕТ ПРИКЛАДНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ЕЛЕКТРОІНЖЕНЕРІЇ
ПРИЙМАК МИХАЙЛО ДМИТРОВИЧ
УДК 621.316.176
АНАЛІЗ ВПРОВАДЖЕННЯ АСКОЕ ДЛЯ КОНТРОЛЮ
ХАРАКТЕРИСТИК РЕЖИМІВ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ МЕХАНІЧНОГО ЦЕХУ МАШИНОБУДІВНОГО ЗАВОДУ
141 «Електротехніка, електротехніка та електромеханіка»
Автореферат
дипломної роботи на здобуття освітнього ступеня «магістр»
Тернопіль 2018
Роботу виконано на кафедрі систем електроспоживання та комп’ютерних технологій в електроенергетиці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України
Керівник роботи: кандидат технічних наук, доцент кафедри систем електроспоживання та комп’ютерних технології в електроенергетиці
Бабюк Сергій Миколайович,
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя.
Рецензент: кандидат технічних наук, доцент кафедри світлотехніки та електротехніки
Мовчан Леонід Тимофійович,
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя.
Захист відбудеться 22 лютого 2018 р. о 14.00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 36 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46005, м. Тернопіль, вул.
Микулинецька, 46, навчальний корпус №7, ауд. 310
ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОБОТИ
Актуальність теми. Триває подорожчання паливно-енергетичних ресурсів, це змушує енергокомпанії і виробників товарів і послуг підвищувати ефективність використання ПЕР і оптимізувати витрати на оплату ПЕР. Щоб домогтися в цьому успіху, необхідно, в першу чергу, організувати повний і точний приладовий облік всіх ПЕР.
Використання автоматизованих система комерційного обліку електроенергії дозволяє здійснювати точний і швидкий контроль за споживанням енергоресурсів, підвищуючи достовірність обліку і оптимізуючи витрати на енергоресурси. Об’єднання лічильників комерційного і технічного обліку в єдину систему дозволяє формувати поточний баланс електроспоживання підприємства, котрий є основною базою для вдосконалення нормування енергоспоживання.
Актуальність встановлення автоматизованих систем комерційного обліку електроенергії є досить великою, так як в умовах світових цін на енергоносії і глибокої фінансової, енергетичної та екологічної криз найважливішим завданням, яке стоїть перед керівником кожного підприємства, є підвищення енергоефективності виробництва. Перший крок на цьому шляху – це скорочення витрат електроенергії за рахунок зниження нераціональних витрат енергії при її транспортуванні та використанні. Керівнику підприємства, який прийняв рішення про скорочення витрат електроенергії, необхідно мати правдиву інформацію про ефективність використання електроенергії на підприємстві, про основні втрати та їх причини, одержати кваліфіковане техніко-економічне обґрунтування конкретних першочергових заходів, що дають можливість знизити витрати електроенергії. Саме з цією метою встановлюються автоматизовані системи комерційного обліку електроенергії.
Мета і завдання дослідження. Метою дипломної роботи є підвищення енергоефективності системи електропостачання механічного цеху машинобудівного заводу, шляхом модеонізації системи електропостачання та впровадження автоматизованої системи обліку електроенергії для контролю характеристик режимів електропостачання, яка дозволить відслідковувати інформацію про кількість використаної електроенергії на підприємстві.
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання:
– провести аналіз системи енергопостачання підприємства електропостачання механічного цеху;
– розрахувати силову та освітлювальну мережу механічного цеху;
– виконати розрахунок і вибір центру електричних навантажень;
– провести вибір кількості, потужності та місця розташування компенсуючих пристроїв;
– розрахувати струми короткого замикання, та провести вибір високовольтного та низьковольтного електрообладнання, раціональні перетини кабелів і проводів і оптимізувати режими роботи електрообладнання;
– виконати вибір проводів та комутаційно-захисної апаратури;
–
провести розрахунок захисного заземлення і робочого заземлення КТП 10/0,4 кВ;–
провести аналіз моделі алгоритму збору й обробки даних.– розробити заходи для підвищення ефективності енерговикористання шляхом впровадження АСКОЕ.
Об’єкт дослідження – режими процесів електроспоживання.
Предмет дослідження – підвищення енергоефективності системи електропостачання механічного цеху.
Наукова новизна отриманих результатів.
Отримали подальший розвиток особливості впровадження заходів автоматизованої системи обліку та контролю електроенергії на підприємстві, що дозволить знизити витрати на енергоспоживання.
Практичне значення отриманих результатів.
Система обліку та аналізу споживання електроенергії промисловими підприємствами, що розроблюється, є важливим кроком до становлення нового енергетичного рівня промисловості, що дозволить відійти від застарілих технологій, та забезпечити стабільне та налагоджене енергозабезпечення для промислових підприємств.
Апробація. Основні положення та результати досліджень доповідались та обговорювались на VІ Міжнародній науково-технічній конференції молодих учених та студентів "Підвищення енергоефективності підприємств за рахунок контролю режимів електропостачання", на базі Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя.
Структура роботи. Робота складається зі вступу, 8 розділів, висновків, переліку посилань (14 найменувань).
Загальний обсяг текстової частини – 124 сторінки.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі подано загальну характеристику роботи: стан розробки наукової проблеми й актуальність роботи, мету і завдання роботи, об’єкт, предмет, описану наукову новизну і практичну значимість отриманих результатів.
У першому розділі «Аналітична частина» проаналізовано систему енергопостачання підприємства.
Розглянуто принципи побудови систем електропостачання на промислових підприємствах та конструктивне виконання цехових мереж та підстанцій.
Проаналізовано існуючу в даний час на промисловому підприємстві систему обліку електроенергії
Розроблені принципи використання автоматизованої системи контролю, обліку та управління режимами електроспоживання для управління електроспоживанням, а також для оцінки ефективності енерговикористання, мають бути оптимальними та дієвими.
Запропонована автоматизована система обліку електроенергії, контролю та управління режимами електроспоживання, оцінки ефективності енерговикористання, яка дозволить отримувати дані вимірювань параметрів
електроспоживання і параметрів якості електромережі з електронних лічильників електроенергії, згруповані по агрегатам і цехам, і на основі цих даних можуть контролюватися коефіцієнти потужності електричних двигунів, видавати рекомендації по зміні режимів їх роботи, збільшенню або зниженню завантаження силових трансформаторів та електричних двигунів, давати команди на включення або відключення батарей статичних конденсаторів.
У другому розділі «Науково-дослідна частина» проведено дослідження структури системи збору даних приладів обліку в енергетичних системах і комплексах.
Реалізація сучасних методів управління електричними навантаженнями промисловості і побуту є неможливою без впровадження засобів інтерактивного обміну потоками інформації щодо керуючих сигналів управління електроприймачами, фактичних показників електричних лічильників, а в перспективі параметрів якості електричного струму, що впливатимуть на розмір оплати за спожиту електроенергію.
Досліджено режими електроспоживання та систематизацію їх параметрів у електроенергетичних системах.
У третьому розділі «Технологічна частина» проведено розрахунки освітлювального обладнання механічного цеху з встановленням енергозберігаючих світильників.
Проведено розрахунок електричного навантаження цеху.
Здійснено розрахунок і вибір центру електричних навантажень, розташування і вибір комплектних трансформаторних підстанцій заданого цеху.
Проведено розрахунок реактивної потужності і вибір компенсуючих пристроїв та місця їх встановлення.
Проведений вибір потужності трансформаторів та місце розташування цехових трансформаторних підстанцій.
Враховуючи, що споживачі механічного цеху відносяться до ІІ і ІІІ категорій по надійності електропостачання, встановлено двотрансформаторну підстанцію з трансформаторами типу ТМ-100-10/0,4.
Виконано розрахунок електричних навантажень заводу.
У четвертому розділі «Проектно-конструкторська частина»
розраховано струми короткого замикання, та проведено вибір високовольтного та низьковольтного електрообладнання, раціональні перетини кабелів і проводів і оптимізовано режими роботи електрообладнання.
Виконано вибір проводів та комутаційно-захисної апаратури.
Проведено розрахунок захисного заземлення і робочого заземлення комплектної трансформаторної підстанції 10/0,4 кВ.
Проведено вибір захисного обладнання та автоматики.
У п’ятому розділі «Спеціальна частина» Проведений аналіз моделі збору й обробки даних. Запропоновано блок-схему алгоритму циклічного опитування давачів, та блок-схему алгоритму опитування лічильників.
Запропоновано систему обліку та вимірювання режимних параметрів системи електропостачання.
Відмітна особливість даної системи диспетчеризації полягає в тому, що в ній використовується не традиційні електролічильники, а стаціонарні аналізатори кількості і якості електроенергії, що вимірюють понад 100 електричних параметрів.
У шостому розділі «Обґрунтування економічної ефективності»
проведено розрахунок показників зниження комерційних втрат електроенергії при впровадженні автоматизованої системи обліку та контролю електроенергії.
Економічний ефект, досягається за рахунок підвищення достовірності обліку електричної енергії.
У сьомому розділі «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях» на основі аналізу потенційних небезпек і шкідливих факторів запропоновані заходи забезпечення безпеки праці та пожежної безпеки в механічному цеху.
Запропоновані заходи першої медичної допомоги при ураженні електричним струмом
У восьмому розділі «Екологія» запропоновані заходи по зменшенню забруднень в механічному цехаху, та навколишньому середовищі.
ВИСНОВКИ
У дипломній роботі проведений аналіз впровадження автоматизованої системи обліку та контролю електроенергії підприємства на основі діючих методів розрахунку. Модернізовано систему електропостачання, запропоновані заходи контролю режимів електропостачання механічного цеху. Використання автоматизованих систем комерційного обліку електроенергії дозволяє здійснювати точний і швидкий контроль за споживанням енергоресурсів, підвищуючи достовірність обліку і оптимізуючи витрати на енергоресурси.
Отримані наступні pезультати:
1.
Проведено аналіз системи енергопостачання підприємства електропостачання механічного цеху;2.
Розраховано силову та освітлювальну мережу механічного цеху;3.
Виконано розрахунок і вибір центру електричних навантажень;4. Проведено вибір кількості, потужності та місця розташування компенсуючих пристроїв;
5. Розраховано струми короткого замикання, та провести вибір високовольтного та низьковольтного електрообладнання, раціональні перетини кабелів і проводів і оптимізувати режими роботи електрообладнання;
6. Виконано вибір проводів та комутаційно-захисної апаратури;
7. Проведено розрахунок захисного заземлення і робочого заземлення комплектної трансформаторної підстанції 10/0,4 кВ;
8. Проведено аналіз моделі алгоритму збору й обробки даних;
9. Проведено розрахунок показників зниження комерційних втрат електроенергії при впровадженні автоматизованої системи обліку та контролю електроенергії.
10. Розроблено заходи для підвищення ефективності енерговикористання шляхом впровадження АСКОЕ.
Система електропостачання механічного цеху відповідає усім вимогам, необхідний рівень надійності і безпеки схеми електропостачання забезпечений.
Перелік посилань.
1. Бабюк С. М. Підвищення енергоефективності підприємств за рахунок контролю характеристик режимів електропостачання / С. М. Бабюк, М. Д.
Приймак, Р. В. Паськів // Збірник тез доповідей Ⅵ Міжнародної науково- технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 16-17 листопада 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — Том 3. — С. 90–
91. — (Електротехніка та енергозбереження).
АНОТАЦІЯ
Приймак М. Д. Аналіз впровадження АСКОЕ для контролю характеристик режимів електропостачання механічного цеху машинобудівного заводу 141 – Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка. Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2018 р.
У дипломній роботі на основі проведеної модернізації системи електропостачання механічного цеху для забезпечення надійного та безперебійного живлення, запропоновані заходи контролю ефективності використання електроенергії.
Проведений аналіз системи електропостачання підприємства на основі діючих методів розрахунку.
Проведено наступні розрахунки: освітлювальної мережі, потужності цехового обладнання, потужності і розміщення трансформаторних підстанцій та компенсуючих пристроїв; вибір і оптимізація числа перерізів кабелів.
Виконано розрахунки струмів короткого замикання, на основі яких проведено вибір силового і комутаційного обладнання.
Проведено аналіз алгоритму збору й обробки даних.
Запропоновано систему обліку та вимірювання режимних параметрів системи електропостачання.
Ключові слова: ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЯ, ЕЛЕКТРИЧНА ПОТУЖНІСТЬ,
НАВАНТАЖЕННЯ, ОБЛІК ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ, РЕЖИМИ
ЕЛЕКТРОСПОЖИВАННЯ, ЕНЕРГОВИКОРИСТАННЯ.
ANNOTATION
Pryimak M. D. Analysis of the implementation of ASCAE to control the characteristics of power supply modes mechanical workshop machine-building plant. 141 – Electric power, electrical engineering and electromechanics. Ternopil Ivan Puluj National Technical University. Faculty of applied information technologies and electrical engineering. Сhair of Power Consumption Systems and Computer Technologies in Power Engineering, group ЕЕм-61. – Ternopil.: TNTU, 2018.
In this diploma paper, on the basis of the modernization of the electrical supply system of the mechanical shop to provide reliable and uninterrupted power supply, measures to control the efficiency of electricity use are proposed.
An analysis of the company's power supply system is carried out on the basis of valid calculation methods.
The following calculations were carried out: lighting network, power plant equipment, capacity and placement of transformer substations and compensating devices; selection and optimization of the number of cross sections of cables.
The calculations of short-circuit currents were made, on the basis of which the choice of power and switching equipment was made..
An analysis of algorithm of data collection and processing is carried out.
The system of the accounting and measurement of the regime parameters of the power supply system is proposed.
Keywords: ELECTRIC POWER, LOAD, ELECTRICITY ACCOUNTING, POWER CONSUMPTION REGIMES, LIGHTING LOAD
