Проектирование электрической части биоэс на отходах птицеводства калининградской птицефабрики

ВВЕДЕНИЕ 5
1.АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ БИОГАЗОВОЙ 6
ЭНЕРГЕТИКИ 6
1.1 Мировая практика использования ТЭЦ на биогазе 6
1.2 Развитие использования биогазовых установок в России 7
1.3 Оценка энергопотенциала 9
2 РАСЧЕТ НАЧАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА БИОГАЗЕ 11
2.1 Выбор площади сооружения 11
2.2 Выбор принципиального метода работы электростанции 12
3 ОЦЕНКА ЭНЕРГОПОТЕНЦИАЛА ТОПЛИВА 15
3.1 Расчёт объёма выделяемого газа 15
3.2 Выбор оборудования 15
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ 19
4.1 Выбор структурной схемы 19
4.2 Выбор блочных трансформаторов 20
4.3 Проверка силовых трансформаторов 110 кВ 21
5 РАСЧЕТ УСЛОВИЙ ДЛЯ ВЫБОРА ПРОВОДНИКОВ И АППАРТОВ 26
5.1 Расчет токов нормального и утяжеленного режима 15 кВ. 26
5.2 Расчет токов нормального и утяжеленного режима трансформаторного выключателя. 27
5.3 Расчет токов нормального и утяжеленного режима выключателей отходящих линиях. 27
5.4 Расчет токов нормального и утяжеленного режима секционного выключателя. 28
5.5 Расчет токов нормального и утяжеленного режима сборных шин. 28
6 ВЫБОР СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 30
6.1 Распределительное устройство 110 кВ на подстанции 30
6.2 Расчет показателей надежности схемы 110-5Н 34
6.3 Расчет показателей надежности схемы 110-5АН 34
6.4 Расчет показателей надежности схемы 110-7 36
6.5 Сравнение рассмотренных схем 37
6.7 Общая схема присоединения 37
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. 39
7.1 Расчет параметров схемы замещения 39
7.2 Расчет токов короткого замыкания 44
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 15 КВ. 48
8.1 Выбор выключателей. 50
8.2 Выбор трансформаторов тока. 52
8.3 Выбор трансформаторов напряжения. 53
8.4 Выбор ограничителя перенапряжений 55
9 РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ 57
Заключение 60
Список используемых источников 61

Весь текст будет доступен после покупки

В Калининградской области действуют 5 крупных птицефабрик, которые с каждым годом только увеличивают свою продукцию. Каждый день образу-ется около нескольких сотен тонн отходов, которые необходимо утилизиро-вать.
БиоЭС решит проблему обращения с органическими отходами, загрязне-ния окружающей среды и станет альтернативным источником энергии. С каждым годом использование альтернативных источников энергии становит-ся все более важным, поскольку природные запасы становятся все меньше и меньше.
Таким образом, отходы птицефабрики могут быть использованы в каче-стве сырья для производства биогаза. В специальных биореакторах-ферментерах биомасса перерабатывается в биогаз, который превращается в тепловую энергию и тепло, а также в органические удобрения, которые мож-но использовать непосредственно в производстве сельскохозяйственных культур, теплиц или в качестве экспортного продукта.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Мировая практика использования ТЭЦ на биогазе
В современном мире потребление энергии увеличивается по мере развития технологий, но природные запасы ископаемого топлива истощаются. Решением этой проблемы является использование альтернативных источников энергии. Использование биогаза активно развивается во всем мире.
На рисунке 1.1 показана диаграмма мирового развития биогазовых установок в период с 2000 по 2016 год. Проанализировав график, можно сделать вывод, что Европа лидирует.

Рисунок 1.1 – Развитие биогазовой энергетики в мире
На протяжении 25 лет в Европейском Союзе одним из основных направлений энергетического перехода было использование альтернативных источников энергии. Основным направлением развития биоэнергетики является биогаз, и за последние 10 лет количество установок, работающих на биогазе, увеличилось в 3 раза.
Лидером среди стран ЕС является Германия. К концу 2018 года здесь работало более 8000 биогазовых электростанций.





На рисунке 1.2 указано расположение биогазовых установок и количество биогаза которое вырабатывается


Рисунок 1.2 – Карта расположения биогазовых установок в Германии

1.2 Развитие использования биогазовых установок в России
Российская Федерация обладает очень большой сырьевой базой, что позволяет развивать биогазовую энергетику, поскольку она занимает 4-е место по производству мясной продукции. На данный момент ежегодный объем органических отходов, образующихся в городах и сельском хозяйстве России, составляет почти 700 миллионов тонн. При использовании всех имеющихся отходов можно получить до 57 м3 биогаза. На рисунке 1.3 представлена карта распределения общих органических отходов по регионам России.
Рисунок 1.3 – Распределение суммарного количества органических отходов

Развитие биогазовых электростанций значительно снизит эксплуатационные расходы и уменьшит ущерб окружающей среде. Россия отстает от лидеров по разработке биогазовых установок, но опыт использования этого топлива уже есть.
Сейчас это направление развивается в России, биогазовые станции проектируются и строятся во всех регионах.
Первой биогазовой электростанцией в Российской Федерации стала электростанция в селе Дошино, которая была введена в эксплуатацию в 2009 году. Его мощность составляет 2,4 МВт, а источником сырья была молочная ферма, где содержалось 940 000 голов крупного рогатого скота. Другие электростанции были построены в 2012 году в Белгородской области на базе свинокомплексов "Стригуновский" и "Лучки". Био-электростанция "Лучки" является крупнейшей в России и имеет мощность 3,6 МВт. Здесь также используется система анаэробного сбраживания органических удобрений.
На рисунке 1.5 изобраены потенциальные возможности получения биотоплива в России.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Осадчий, Г.Б. Научные результаты и практические данные по традиционным биогазовым установкам, и возможности по модернизации этих установок/ Г.Б. Осадчий// ЭНЕРГОСОВЕТ. – 2018. – № 4 (54). – с. 15-27.
2. Biogas in Italy [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.isaacproject.it/en/biogas-in-italia
3. Biogas cogeneration heat power plant [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://zorg-biogas.com/about/facilities?lang=en
4. Support for biogas in the EU electricity sector – A comparative analysis [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953419302624
5. Biogas and Biomethane in Europe: Lessons from Denmark, Germany and Italy [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.ifri.org/en/publications/etudesde-lifri/biogas-and-biomethane-europelessons-denmark-germany-and-italy
6. Weltec BIOPOWER [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.weltecbiopower.com/references/reference-sheets.html
7. Сельское хозяйство России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Cельское_хозяйство_России#Потребление
8. Об утверждении Стратегии развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 года: Распоряжение Правительства РФ от 25.01.2018. – Москва: 2001. – 59 с.
9. Биогаз в России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://biogazrussia.ru/biogaz-v-rossii
10. Хренков, Н. Экоэнергетика / Н. Хренков //Корпоративный журнал ОАО «Газпром».– 2011. – №11. – с. 26-29.

Весь текст будет доступен после покупки