Зразок роботи
ВВЕДЕНИЕ
Аквапарк – это центр досуга, представляющий собой комплекс бассейнов, водных горок и аттракционов, ресторанов и кафе, торговых галерей и магазинов, рассчитанный на ежедневную круглогодичную эксплуатацию. Аквапарк, по сравнению с обычным плавательным бассейном, предлагает более комфортабельные условия, большее количество мелкой воды, аттракционов и развлечений.
Аквапарк является одним из наиболее сложных инженерных сооружений с высоким потреблением электрической мощности и высоким уровнем ответственности располагающихся на его территории электроприемников.
В дипломном проекте будет идти речь о проектировании системы электроснабжения для аквапарка закрытого типа, что соответственно обуславливает некоторую специфику состава его электроприемников, что связано с необходимость обеспечения надлежащих санитарно-гигиенических условий для комфортного и безопасного отдыха людей внутри помещения оздоровительного комплекса.
Наиболее оптимальная схема электроснабжения аквапарка должна выбираться на стадии предпроектных работ (технико-економическое обоснование проекта) в зависимости от установленной мощности нагрузки потребителей и требований к надежности их электроснабжения.
Согласно ТУ, проектируемая установленная мощность электроприемников аквапарка составляет Р=2000 кВт, присоединяемая к шинам ЗРУ 10 кВ ближайшей распределительной подстанции «Хомутово-2», оборудованной двумя силовыми трехобмоточными трансформаторами 110/35/10 кВ, двумя кабельными линиями в соответствии с требованиями ко 2-й категорией надежности электросетей [1].
Разработка нескольких вариантов схемы электроснабжения комплекса и последующее их технико-экономическое сравнение является обязательным мероприятием для выбора наиболее оптимальной с технической и экономической точки зрения первичной схемы приемной подстанции, а следовательно и электрического оборудования, используемого в данной схеме. В системах внутреннего электроснабжения предприятий, отдельных производственных и непроизводственных зданий и сооружений, жилых комплексов могут быть использованы разные решения касательно организации приема, преобразования, распределения и потребления электрической энергии, в частности приемная подстанция может выполняться полностью комплектной, либо же с комплектными ячейками и отдельностоящими трансформаторами, а также с выносным электрооборудованием, силовыми и осветительными токопроводами. Главными критериями при выборе схемы являются ее надежность, экономичность, гибкость, простота обслуживания. Основными определяющими факторами при проектировании электроснабжающей системы должны быть характеристики источников питания и потребителей электроэнергии, в первую очередь требование к надежности электроснабжения в соответствии с ПУЭ с учетом обеспечения возможности резервирования питания наиболее ответственных потребителей. В отдельных случаях при проектировании системы электроснабжения должна предусматриваться компенсации реактивной мощности с целью увеличения пропускной способности линий электропередачи и повышения параметров качества электрической энергии, устанавливаемых нормами. Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и должны учитывать специфику технологии и режим работы каждого объекта электроснабжения, а также базироваться на экономических критериях. При выборе оборудования следует ориентироваться на использования комплектных устройств разных классов напряжений, мощности и предназначения.
Целью данного проекта является самостоятельное проектирование системы электроснабжения спортивно-оздоровительного комплекса «Аквапарк». Все разделы дипломного проекта выполнены с соблюдением требований [1], а также других регулирующих нормативно-технических актов.
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Определение основных приемников электроэнергии
В целом производственный процесс спортивно-оздоровительного комплекса «Аквапарк» характеризуется наличием разного рода процессов, на каждом из которых осуществляется потребление электрической энергии, а именно:
- забор воды и ее закачка в резервуары, бассейны, фонтаны и прочие водные сооружения;
- отвод и замена воды в водных сооружениях;
- подогрев воды, отопление помещений аквапарка;
- очистка забранной воды из водоема, получение питьевой воды;
- вентилирование и кондиционирование помещений;
- получение сжатого под давлением воздуха для накачивания им надувных аттракционов, водных горок, надувных кругов и т.п.;
- освещение территории и отдельных помещений аквапарка;
- потребление электрической энергии на бытовые и продовольственные нужды.
Обеспечение функционирования указанных процессов требует наличия следующих электроприемников:
- насосы для подачи и отвода воды из водных сооружений;
- система вентиляции и кондиционирования;
- водоочистные сооружения;
- котельная и отопительная система;
- система канализации;
- скважины для получения питьевой воды;
- бытовая и осветительная однофазная нагрузка территории аквапарка;
- складские помещения, магазины, раздевалки, управление аквапарком, медпункт, бытовые помещения и .т. п.;
- воздушное хозяйство, компрессорная установка.
Основными потребителями электрической энергии безусловно являются электрические асинхронные двигатели, присутствующие в составе нагрузки практически каждого из вышеперечисленных электроприемников. Также среди них можно выделить осветительные приборы, нагревательные приборы, электрические фильтры, кондиционеры, конвекторы и прочие теплообменники и т.п.
1.2 Характеристика приемников электроэнергии и определение категории надежности электроснабжения
Предоставим краткую характеристику каждому приемнику электрической энергии аквапарка:
1. Насосы забора воды (центробежные насосы) – предназначены для осуществления забора воды из водоемов (искусственных и естественных), ее прокачки по системе водопровода аквапарка и наполнения ею водных резервуаров, сооружений, бассейнов, развлекательных аттракционов и т.п.
2. Насосы для отвода воды (дренажные, центробежные насосы) – предназначены для осуществления отвода отработанной воды, используются в системе канализации аквапарка.
Производительность насосов определяется количеством жидкости, перекачиваемой насосом в единицу времени. В процессе эксплуатации производительность насоса можно регулировать, изменяя число оборотов привода либо его передаточное число, путем перепуска части жидкости из нагнетательной линии обратно во всасывающую, изменяя положение задвижки на нагнетательном трубопроводе. Если заданная производительность не может быть обеспечена работой одного насоса, к нагнетательной линии подключается несколько насосов.
3. Электродвигатели системы вентиляции – предназначены для осуществления регулярного воздухообмена в помещениях аквапарка. В зависимости от того, какие функции выполняет вентиляционная система, существующие установки принято делить на:
- вытяжные – необходимы для забора отработанного воздуха и его отведения из помещения;
- приточные - обеспечивают подачу свежего чистого воздуха с улицы;
- приточно-вытяжные - одновременно удаляют старый затхлый воздух и подают новый в помещение.
4. Система кондиционирования помещений – предназначена для создания комфортных тепловых условий для отдыха людей в помещениях аквапарка, а также для функционирования техники. Она позволяет создавать благоприятный микроклимат независимо от температуры и влажности воздуха внешней среды при помощи использования в своем составе холодильной установки, работающей на фреоне. Установки для кондиционирования можно разделить на две группы: комфортные, которые поддерживают основные параметры воздуха в пределах, отвечающих санитарно-гигиеническим нормам, и технологические, которые поддерживают требуемые параметры воздуха в техническом или производственном помещениях.
5. Водоочистные сооружения – используются для очистки отработанной воды, удаления различного рода загрязнений и примесей для возможности ее повторного использования либо же выпуска в водоемы.
6. Котельная представляет собой сооружение, в котором осуществляется нагрев рабочей жидкости, в данном случае воды для системы отопления, а также для нужд аквапарка в теплой и горячей воде. Основными электроприемниками котельной являются водогрейные котлы.
7. Скважины для получения питьевой и технической воды оборудованы центробежными насосами, позволяющими перекачивать воду по смонтированным трубопроводам с большой глубины.
8. Компрессорная установка (станция) предназначена для получения сжатого воздуха, находящегося под давлением, для его последующего использования в технических целях аквапарка, а именно для наполнения им водных надувных аттракционов и приспособлений, продувки трубопроводов и прочих нужд.
9. Бытовая и осветительная однофазная нагрузка аквапарка представлена группой различного вида электроприемников, обеспечивающих комфортные условия отдыха посетителей аквапарка и поддержание требуемых санитарно-гигиенических норм их отдыха. К этим электроприемником относятся прожектора, светильники, бытовые электроприборы, электрическое оборудование магазинов, складов, помещений, торгово-производственное оборудование и т.п.
Большинство электроприемников имеют 3 категорию по надежности электроснабжения, и только некоторые наиболее ответственные из них имеют вторую категорию, что подразумевает, в соответствии с требованиями [1], наличие двух источников их электроснабжения, либо же одного источника с возможностью оперативного обеспечения выполнения ремонтно-восстановительных работ в случае его выхода из строя или временный перевод потребителя на резервный источник питания при невозможности быстрого восстановления основного питания.
В частности к таким электроприемникам относятся следующие: насосы водозаборных и канализационных установок, система вентиляции, водоочистные сооружения, электрическая система отопления и подогрева воды, котельная.
Все остальные приемники являются менее ответственными и могут быть отнесены к 3-й категории по надежности электроснабжения.
Согласно заданию на проектирование электроснабжения аквапарка, установленная присоединяемая мощность составляет 2000 кВт. Далее приведена таблица с указанием конкретного типа электроприемников, их ориентировочной потребляемой мощности и категории по надежности электроснабжения.
Магістр