Введение 4
1. Краткая характеристика объекта проектирования 6
1.1 Техническая характеристика ТП-6/0,4 кВ 6
1.2 Обоснование необходимости проведения реконструкции на ТП-6/0,4 кВ
2. Реконструкция системы электроснабжения ТП-6/0,4 кВ 10
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений ТП-6/0,4 кВ 10
2.2 Расчёт электрических нагрузокТП-6/0,4 кВ 12
2.3 Выбор силовых трансформаторов наТП-6/0,4 кВ 14
2.4 Расчёт и выбор компенсирующих устройств на ТП-6/0,4 кВ 16
2.5 Выбор и проверка сечения проводников ТП-6/0,4 кВ 17
2.6 Расчёт токов короткого замыкания на ТП-6/0,4 кВ 21
2.7 Выбор и проверка электрических аппаратов наТП-6/0,4 кВ 28
2.8 Выбор системы учёта и контроля электроэнергии наТП-6/0,4 кВ 36
3. Мероприятия по технике безопасности и охране труда 47
3.1 Мероприятия по технике безопасности на ТП-6/0,4 кВ 47
3.2 Расчет контура заземления ТП - 6/0,4 кВ 49
3.3 Расчёт экономических показателей проекта 52
Заключение 58
Список используемых источников 60
Целью работы является реконструкция трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ в связи с подключением новых потребителей.
Все потребители относятся к первой и второй категории надежности. Потребители питаются от подстанции, которое питает предприятие, находящееся в городе Перми.
Объектом исследования является система электроснабжения трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ.
Предметом исследования является электрические сети, аппараты трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ.
Актуальность исследования обусловлена необходимостью своевременной и качественной реконструкции и модернизации электрических сетей и оборудования трансформаторных подстанций согласно программе «Энергетической стратегии России на период до 2030 года».
Работа состоит из трёх разделов, в которых, в соответствии с поставленной целью, определены следующие основные задачи:
- в первом разделе приведена техническая характеристика
трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ;
- проведено обоснование необходимости проведения реконструкции;
- во втором разделе работы проводится реконструкция системы электроснабжения трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ,
- рассматривается реконструкция схемы электроснабжения ТП-6/0,4 кВ;
- производится расчёт электрических нагрузок,
- рассматривается выбор силовых трансформаторов;
- рассчитываются и выбираются компенсирующие устройства;
- проводится выбор и проверка сечения проводников и электрических аппаратов;
- рассчитываются токи короткого замыкания;
- в третьем разделе осуществляется разработка мероприятий по технике безопасности при выполнении работ на ТП-6/0,4 кВ;
- проводится расчет контура заземления указанной ТП - 6/0,4 кВ.
В графической части приведены следующие чертежи:
1. Схема электрических соединений ТП-6/0,4 кВ до проведения реконструкции.
2. Схема электрических соединений ТП-6/0,4 кВ в результате проведения реконструкции.
3. Конструктивное выполнение ТП-6/0,4 кВ.
4. Конструкция силового трансформатора ТМЗ-1600/6.
5. Узлы монтажа кабельных линий ТП-6/0,4 кВ.
6. Конструкция контура заземления ТП-6/0,4 кВ.
В результате выполнения работы осуществлена разработка проекта реконструкции системы электроснабжения и электрооборудования трансформаторной подстанции ТП-6/0,4 кВ в связи с подключением новых потребителей.
Для достижения поставленной цели приведена техническая характеристика ТП-6/0,74 кВ с обоснованием необходимости проведения реконструкции, непосредственно проведена реконструкция схемы электрических соединений ТП-6/0,74 кВ, расчёт электрических нагрузок реконструированной схемы, выбор силовых трансформаторов реконструированной схемы, расчёт и выбор компенсирующих устройств, выбор и проверка сечения проводников реконструированной схемы, расчёт токов короткого замыкания, выбор и проверка электрических аппаратов реконструированной схемы, расчёт экономических показателей проекта, мероприятия по технике безопасности при выполнении работ, расчет контура заземления ТП - 6/0,4 кВ.
В работе предложена к внедрению на ТП-6/0,4 кВ усовершенствованная методика учёта и прогнозирования энергопотребления системы АСКУЭ на основе нейросетевых технологий, позволяющей значительно уменьшить ошибку учёта и прогнозирования, локализовать очаги хищений электроэнергии, а также оптимизировать энергопотребление.
Для решения задач, поставленных в работе по реконструкции ТП-6/0,4 кВ, в работе предложены следующие решения:
1) новые потребители подключаются к секциям 0,38/0,22 кВ ТП-6/0,4 кВ на свободные присоединения «резерв»;
2) выбран новый тип трансформаторной подстанции (комплектная трансформаторная подстанция - КТП), на которой установлены два силовых трансформатора. Данная ТП заменяет исходную ТП закрытого типа (ЗТП), на которой было установлено четыре силовых трансформатора. В качестве новой ТП-6/0,4 кВ выбирается КТП наружной установки типа К-42-1600 СОЭМИ;
3) согласно условиям резервирования [1], в реконструированной схеме предусматривается питание силовых трансформаторов КТПН-6/0,4 кВ по радиальной схеме с применением резервирования на шинах РП-6 кВ. Кроме того, так как в схеме присутствуют потребители I категории надёжности, также необходимо на шинах 0,4 кВ КТПН-6/0,4 кВ предусмотреть устройство автоматического включения резерва (АВР);
4) учитывая требования [1], в работе принята новая схема электроснабжения ТП-6/0,4 кВ - двухлучевая схема с двухсторонним питанием. При этом линии с двумя силовыми трансформаторами ТП-6/0,4 кВ взаимно резервируемы с применением необходимой степени секционирования, что практически осуществляется применением в новой схеме устройства автоматического включения резерва (АВР) на шинах РУ- 0,4 кВ ТП-6/0,4 кВ согласно [1].
Реконструированная система электроснабжения трансформаторной подстанции 6/0,4кВ, для питания потребителей I, II и III категории надёжности в полной мере отвечает требованиям надёжности и экономичности, которые предъявляются основными нормативными документами.
Результаты работы могут применены в системах электроснабжения промышленных и коммунальных потребителей.
1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) / 7-е изд-е. - М.: Альвис, 2018.673 с.
2. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года // РД РАО «ЕЭС России». М.: Министерство энергетики, 2013.
3. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2017. 328 c.
4. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. 4-е изд., перераб. и доп. М.: ЭНАС.,2018. 312 с.
5. Анчарова Т.В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений: Учебник / Т.В. Анчарова, М.А. Рашевская, Е.Д. Стебунова. М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2016. 416 c.
6. Кудрин Б. И. Электроснабжение / Б.И. Кудрин. М.: Academia, 2018. 352 c.
7. Фролов Ю. М. Основы электроснабжения / Ю.М. Фролов, В.П. Шелякин. М.: Лань, 2015. 480 c.
8. Хорольский В. Я. Надежность электроснабжения / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов. М.: Форум, Инфра-М, 2015. 128 c.
9. Хорольский В. Я. Эксплуатация систем электроснабжения / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов. - М.: Дрофа, 2015. - 288 c.
10. Шеховцов В. П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению / В.П. Шеховцов. М.: Форум, Инфра-М, 2015. 136 c.
11. Кабель ПвВГнг. Режим доступа:https://clive-group.ru/catalog/kabel-provod/kabel-silovoy-s-izolyatsiey-iz-spe-110-kv/kabel-pvvng/.Дата обращения: 09.03.2020 г.
12. Автоматические выключатели Электрон Э25С. Режим доступа: https: //www.avtomats .com.ua/1842-
selective circuit breaker e25s 1600a 2500a 4000a contactor.html.Дата обращения: 09.03.2020 г.
13. Системы АСКУЭ. Режим доступа:http: //neogroup.uz/sistemi-askue. Дата обращения: 09.03.2020 г.
14. Заиграева Ю.Б.Нейросетевые модели оценки и планирования потерь электроэнергии в электроэнергетических системах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Новосибирск. 2008. Режим доступа:https://www.nstu.ru/disser files/34429 1224558649.pdf.Дата обращения: 09.03.2020 г.
15. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. 4-е изд., перераб. и доп. М: Энергоатомиздат, 2017. 174 с.: ил.
16. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. / 4-е изд., перераб. и доп. М: Энергоатомиздат, 2016. 392 с.
17. Грунтович Н.В. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования: Учебное пособие / Н.В. Грунтович. М.: Инфра-М, 2018. 396 c.
18. Сибикин Ю.Д. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. 464 c.
19. Курдюмов В.И., Зотов Б.И. Энергетика и экология / В. И. Курдюмов, Б. И. Зотов. М.: Колос, 2015. 247 с.
20. Водянников В.Т. Экономическая оценка проектных решений в энергетике. М.: Колос, 2008. 263 с.