Перспективы развития энергетики в Республике Татарстан

Содержание

 

1. ВВЕДЕНИЕ 3

1.1. Перспективы развития энергетики в Республике Татарстан 3

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 9

2.1. Показатели  проектирования 9

3. ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  РАЗДЕЛ 11

3.1. Расчет  электрических нагрузок 11

3.2. Выбор силовых трансформаторов 15

3.3. Выбор и  построение схемы электроснабжения 18

3.4. Расчет токов короткого замыкания 25

3.5. Выбор электрооборудования 31

3.5.1. Выбор  низковольтной защитной аппаратуры 31

3.5.2. Выбор проводов и кабелей 35

3.5.3. Расчет  заземления 36

3.6. Монтаж  низковольтной аппаратуры и кабелей 40

3.7. Вывод 43

4. ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА 45

4.1. Охрана  труда в электрических установках 45

4.2. Защитное  заземление 49

4.3. Противопожарная защита 53

5. ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 54

6. Список литературы 57

7. Приложения 59

 

 

 

 

 

 

Введение

Перспективы развития энергетики в Республике Татарстан

 

Потребление энергии является обязательным условием существования человечества. В связи со стабилизацией общей экономической ситуации в Республике Татарстан и наметившимся ростом промышленного производства в последние годы наблюдается увеличение потребления электрической и тепловой энергии. В связи с эти тема данной курсовой работы приобретают особую актуальность.

В настоящее время производственное энергетическое объединение «Татэнерго» один из ведущих в России электроэнергетических комплексов. По отпуску тепла объединение является крупнейшим в России и Европе, а по производству электроэнергии – лишь 30 стран превосходят его. В составе объединения 9 действующих и одна строящаяся электростанция, 8 электросетевых предприятий, предприятие тепловых сетей, энергосбыт, а также предприятия и организации, осуществляющие транспортные перевозки, ремонтное обслуживание и наладку энергооборудования, научно-техническое, инженерное и проектно-конструкторское обеспечение, обучение персонала и ряд других функций.

Установленная электрическая мощность электростанций объединения составляет 7003 МВт, тепловая мощность 13884 Гкал/ч. Протяженность воздушных и кабельных линий электропередачи с напряжением 6-500 кВ приближается к 33 тысячам километров, в том числе линий 35-500 кВ– более 9,4 тысячи километров.

Объединение обеспечивает электрической и тепловой энергией Республику Татарстан – крупный индустриальный и сельскохозяйственный

 

 

 

 

регион площадью 68000 квадратных километров и может выдавать дополнительно сверх потребностей республики 1000-1500 МВт электрической мощности.

Основным производителем тепловой и электрической энергии в Республике Татарстан является ОАО «Татэнерго». На данном предприятии вырабатывается практически вся электроэнергия и значительная доля тепловой энергии. ОАО «Татэнерго» является одной из крупнейших энергосистем Российской Федерации. В составе ОАО «Татэнерго» функционируют 9 тепловых электростанций (7 ТЭЦ и 2 ГРЭС), одна гидроэлектростанция и 3 районных котельных г. Казани. Установленная электрическая мощность составляет (по состоянию на 01 января 2010 года) 6986 МВт.

Основные проблемы энергетической отрасли Республики Татарстан следующие:

1. Значительный физический и моральный износ основных производственных фондов, достигший к 2010 г. величины в 65,8%. Рост износа основных фондов в период с 1990 г. составил 8,9 %. Данная ситуация объясняется недостаточной инвестиционной привлекательностью энергетики, необходимостью значительных капитальных вложений, высокими сроками окупаемости мероприятий по модернизации предприятий энергосистемы. Здесь же следует обратить внимание на уровень потерь в сетях: 9,5% в сетях ОАО «Татэнерго», 11,31% – в сетях переданных ГУП РПО «Таткоммунэнерго» ГУП «Татэлектросеть» и 18,7% – в сетях, передаваемых ГУП РПО «Татсельжилкомхоз».

2. Ориентация энергосистемы на один вид топлива (природный газ). Объем потребления топлива предприятиями энергосистемы составило в 2010 г. 12,5 млн. т.у.т., из них доля газа составила 94%. Ситуация осложняется зависимостью потребителей от поставок газа из-за пределов республики, политикой ОАО «Газпром», направленной на неуклонное снижение поставок газа по регулируемым ценам, а также высокими темпами роста цен на газ в

 

перспективе (по различным оценкам до 118-138 долларов к 2020 году).

3. Значительное экологическое воздействие, оказываемое предприятиями энергетической отрасли на окружающую среду.

Стратегическими целями развития энергетики Республики Татарстан являются:

• надежное снабжение экономики и населения Республики Татарстан электрической и тепловой энергией;

• обеспечение полноценного функционирования энергосистемы во взаимодействии с единой энергосистемой Российской Федерации в рыночных условиях;
• повышение эффективности функционирования и обеспечение устойчивого развития энергетической отрасли на базе новых современных технологий.

В связи со стабилизацией общей экономической ситуации в Республике Татарстан и наметившимся ростом промышленного производства в последние годы наблюдается увеличение потребления электрической и тепловой энергии. В дальнейшем прогнозируется рост потребления электрической энергии: в 2012 по сравнению с 2010 – на 20-22%. Кроме того, в связи с реформированием энергосистемы Российской Федерации и началом полноценного функционирования оптового рынка электрической энергии, перед энергосистемой республики ставится задача выхода на общероссийский рынок с предложениями по продаже электрической энергии.

Производство тепловой энергии также имеет тенденцию к увеличению. Планируемый рост составляет в 2010 г. – 3-4 % по сравнению с 2003 г.

Модернизация энергосистемы Республики Татарстан должна основываться на следующих принципах:

1. Обеспечение конкурентоспособности продукции, производимой энергосистемой. Это является особенно актуальным в условиях реформирования энергосистемы Российской Федерации и началом

 

полноценного функционирования рынка электрической энергии;

2. Реформирование энергосистемы на основе требований федерального законодательства;

3. Внедрение мероприятий, позволяющих осуществлять поэтапное развитие и возможность приспосабливаться к изменению условий функционирования (изменение нагрузки, развитие электростанций, реверс потоков мощности, заключение и реализация договоров на поставку электроэнергии за пределы Республики Татарстан);

4. Ввод объектов, обеспечивающих комбинированное производство электрической и тепловой энергии, снижение удельных расходов топлива, а также уменьшающих негативное воздействие на окружающую среду (газотурбинные установки) с вытеснением действующих газовых котельных в зону пиковых тепловых нагрузок.

5. Внедрение мероприятий, которые при минимальных затратах способны дать большой экономический эффект: модернизация действующего оборудования и ввод объектов незавершенного строительства.

Техническое перевооружение генерирующих мощностей энергосистемы должно базироваться на широкомасштабном внедрении установок, обеспечивающих комбинированное производство энергии.

Суммарная мощность вновь введенных электрических мощностей в Республике Татарстан в 2010-2015 гг. составит величину порядка 670-690МВт. Из них 400МВт предусматривается построить за счет собственных средств предприятий энергосистемы, а остальные 270-290 МВт за счет средств основных потребителей энергоресурсов и инвесторов.

Для повышения энергетической безопасности Республики Татарстан, снижения зависимости от внешних поставщиков первичных энергоресурсов, оптимистический сценарий развития энергосистемы целесообразно возобновление строительства Татарской АЭС и ввод в эксплуатацию 2 энергоблоков мощностью 1000 МВт. Кроме того, для повышения эффективности функционирования энергосистемы необходимо предусмотреть подъем уровня водохранилища Нижнекамской ГЭС до проектной отметки 68 м., не позднее 2010 г.

Организационные мероприятия по повышению эффективности функционирования энергосистемы должны включать в себя следующее:

• взаимодействие с федеральными органами власти в области законодательного разграничения полномочий и ответственности в сфере регулирования энергетического сектора между федеральными и республиканскими органами исполнительной власти и органами местного самоуправления для достижения баланса интересов органов государственной власти, предприятий энергетической отрасли и потребителей энергоресурсов;
• объединение тепловых сетей ОАО «Татэнерго» и муниципальных тепловых сетей в рамках одного предприятия, что определит ответственность предприятий за надежное теплоснабжение конечных потребителей (в населенных пунктах Республики Татарстан, где присутствуют генерирующие мощности ОАО «Татэнерго», работающие на комбинированной выработке);
• создание информационно-аналитической базы данных и организация мониторинга всех действующих систем энергоснабжения для определения реальных затрат энергоресурсов и, в последующем, для оптимизации их потребления;

• разработка действующих и перспективных схем электро- тепло- и газоснабжения всех населенных пунктов Республики Татарстан. При этом, должны быть созданы организационно- правовые и экономические механизмы разработки новых генеральных планов энергоснабжения городов с учетом оптимальной структуры энергоресурсов и других факторов;
• создание условий для повышения инвестиционной привлекательности энергетической отрасли, привлечения частных инвестиций, возможно с использованием государственных гарантий;

Необходимо уделить большое внимание снижению потерь при передаче и распределении электроэнергии. В настоящее время уровень потерь составляет

 

9,5%, в то время как в развитых странах данная величина не превышает 4-5%. Снижение потерь до мирового уровня должно стать одной из задач финансовой стабильности энергосистемы.

Перестройка структуры экономики в сторону высокотехнологичных и менее энергоемких производств и технологические меры экономии энергии должны позволить снизить энергоемкость валового регионального продукта на 25-27% к 2010 г.[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Исходные  данные

 

2.1  Показатели проектирования

Электрокотельная входит в состав системы технического  водоснабжения «Теплоэнергосервис» (ТЭС), она предназначена  для получения горячей воды за счет тепла, выделяемого электрическим током при прохождении его непосредственно через воду, а применяется  для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений, как закрытых, так и открытых отопительных систем, поселка Светлый и рядом стоящие промышленные предприятия.

Согласно ПУЭ Электрокотельная  является потребителем  первой категории. На электрокотельной имеется два силовых трансформатора мощностью 35 МВт, питание этих трансформаторов осуществляется с ОРУ-220 кВ,по воздушной линии 220 кВ,  от  разных источников питания, находящихся на Вилюйской ГЭС- 3.

Основным оборудованием электрокотельной является котел электродный, водогрейный типа КЭВ-10000/6-3Ц количеством 8 штук.

Рном= 10000 кВт;  Uном = 6 кВ;  Jном= 920 А.

Пределы регулирования мощности – 100-50% Рном,

Температура воды на выходе из котла – 150 оС

Номинальный расход воды через водогрейный котел – 107м3/ч

Расчетное давление воды – 1,0МПа (10,0 кгс/см2)

Теплопроизводительность – 8,6 Гкал/ч

Насос сетевой 1 ступени, количество 2 шт., тип: СЭ-800-100-11

Тип электродвигателя: ДА3О4-400ХК-4У3; Q =800 м3;  H = 1,0 Мпа                        Рном  = 315 кВт; n = 1500 об/мин;Uном = 6 кВ.

 

 

 

 

Насос сетевой 2 ступени количество 2 шт.; тип СЭ-800-55-11                            тип электродвигателя ДАВ-400-4У3; Q =800 м3;  H = 0,55 МПа;Рном = 400 кВт;  n =1500 об/мин;  Uном = 6 кВ

 

Вспомогательное оборудование:

1. Конденсатный насос кол-во 4 шт.,Рном = 5,5 кВт;  n = 2850 об/мин;  Uном = 0,4 кВ;

2. Насос аккамуляторных баков; кол-во 4 шт.,Рном=15 кВт; n = 1450 об/мин;  Uном = 0,4 кВ;

3. Дренажный насос; кол-во 4 шт.,Рном=7,45 кВт; n = 2900 об/мин; 

Uном = 0,4кВ;

4. Насос охлаждения подшипников; кол-во 4 шт.,Рном=11 кВт;

n = 1450 об/мин;  Uном = 0,4 кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Технико-технологическийраздел

 

3.1  Расчет электрических нагрузок

 

Основным методом расчета электрических нагрузок  промышленных предприятий является метод коэффициента максимума, рекомендованный  в «Руководящих указаниях по определению электрических нагрузок промышленных предприятий». Метод применим в тех случаях, когда известны номинальные данные всех ЭП предприятия и их размещение на плане цехов и на территории предприятия. Методпозволяет по номинальной мощности  ЭП сучетом их числа и характеристик определить расчетную нагрузку любого узла схемы электроснабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование узлов питания и групп электроприемников	Количество электроприем-ников	Ки.	cosφ	tgφ	Р ном , кВт
РУ -0,4 кВ
ЩСУ-1
Насос аккамуляторных баков	4	0,65	0,8	0,75	15
Конденсатный насос	4	0,65	0,8	0,75	5,5
Насос охлаждения подшипников	4	0,65	0,8	0,75	11
Дренажный насос	4	0,65	0,8	0,75	7,45
Кран-балка
Двигаталь хода балки	1	0,1	0,5	1,73	18
Двигаталь хода тележки	1	0,1	0,5	1,73	5,5
Двигаталь подъема / спуска	1	0,1	0,5	1,73	30
Рабочее освещение	1	0,85	0,95	0,7	14,55
ЩСУ-2
Насос аккамуляторных баков	4	0,65	0,8	0,75	15
Конденсатный насос	4	0,65	0,8	0,75	5,5
Насос охлаждения подшипников	4	0,65	0,8	0,75	11
Дренажный насос	4	0,65	0,8	0,75	7,45
Аварийное освещение	1	0,85	0,95	0,7	6,6
РУ-10 кВ
Сетевой насос  1 ступени	2	0,9	0,89	0,51	315
Сетевой насос  2 ступени	2	0,9	0,89	0,51	400
Электрокотел	8	0,8	0,95	0,33	10000