ВВЕДЕНИЕ 5
1 Характеристика понизительной подстанции 7
1.2 Технические условия проектирования понизительной подстанции 9
2 Разработка схемы выдачи и структурной схемы электростанции 10
3 Выбор силовых трансформаторов 13
3.1 Выбор типа (марки) и номинальной мощности силовых трансформаторов 13
3.2 Технико-экономический расчет силовых трансформаторов ТДН-
25000/110/10 15
4 Расчёт токов короткого замыкания для вновь строящейся понизительной
подстанции 18
5 Выбор оборудования электрической части ПС 110, 10 кВ Индустриального
парка 24
5.1 Условия выбора оборудования 24
5.2 Выбор элегазовых выключателей для компоновки ОРУ 110 кВ 24
5.3 Выбор разъединителей для компоновки ОРУ 110 кВ 25
5.4 Выбор ТТ для компоновки ОРУ 110 кВ 26
5.6 Выбор ТН для компоновки ОРУ 110 кВ 29
5.7 Выбор ОПН для РУ 110 кВ 29
5.8 Выбор оборудования ЗРУ 10 кВ ПС 110 кВ Индустриального парка 29
5.8.1 Выбор выключателей на 10 кВ 30
5.8.2 Выбор ТТ для компоновки КРУ 10 кВ 31
5.8.3 Выбор ТИ в ЗРУ 10 кВ 32
6 Мероприятия по обеспечению требуемого уровня напряжения в сети 10 кВ . 34
7 Выбор релейной защиты и автоматики 35
7.1 Микропроцессорная релейная защита 35
7.2 Расчёт уставок защиты трансформатора 39
7.3 Расчёт уставок дифференциальной защиты трансформатора 40
8 Расчёт защитного заземления ПС 110 кВ Индустриального парка 44
9 Собственные нужды подстанции 47
10 Система оперативного постоянного тока 49
12 Защита ПС 110 кВ от ПУМ 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 52
На территории Российской Федерации вопрос повышения надежности системы электроснабжения городов и промышленных площадок занимает ключевую позицию в рамках технического перевооружения и инновационного развития энергетики РФ. Своевременное развитие сетевой инфраструктуры создает предпосылки к развитию промышленного сектора на территории субъектов Российской Федерации, особенно это выражено, при созданий территорий опережающего развития и построения комплекса промышленной инфраструктуры для привлечения инвесторов, так называемых технопарков.
Темой квалификационной работы является «Электроснабжение технопарка в г. Чапаевск Самарской области» строительство понижающей подстанции в Самарской области для нужд индустриального парка в соответствии с утвержденной приказом Минэнерго России от 1 марта 2017 года № 143 «Схемой и программой развития Единой энергетической системы России на 2017 - 2023 годы».
Исходными данными для разработки данной работы являются:
- Техническое задание на разработку проектной и рабочей документации «Подстанция 110/10 кВ мощностью 2x25 MBA»»;
- Технические условия на технологическое присоединение к электрическим сетям ОАО «МРСК Волги».
В рамках данной работы выполняется расчет электрической части ПС 110/10 кВ мощностью 2x25 MBA в соответствии с техническим заданием на разработку:
- установка двух силовых трансформаторов типа ТДН-25000/110/10 кВ с РПН.
- строительство ОРУ 110 кВ блочного типа.
- установка модульного здания, объединяющее в себе: ГЩУ, помещение дежурного электромонтера, ЗРУ 10 кВ и камеры под трансформаторы собственных нужд.
Целью данной работы является:
• разработка структурной схемы понизительной подстанции;
• разработка технических мероприятий, обеспечивающих надежную и устойчивую работу электрических сетей индустриального парка;
• оценка необходимого объема электросетевого строительства.
Для выполнения поставленной цели необходимо проработать следующие задачи:
1. Проанализировать характер существующих и будущих потребителей электроэнергии индустриального парка;
2. Выбрать тип и мощность силовых трансформаторов понизительной подстанции;
3. Выполнить расчет токов короткого замыкания по стороне РУ-110 кВ и РУ-10 кВ;
4. На основании выполненных расчетов по токам короткого замыкания и расчетным номинальным токам и напряжений выбрать оборудование электрической части ПС 110/10 кВ индустриального парка, а также выбрать и рассчитать уставки микропроцессорной релейной защиты [3].
В квалификационной работе «Электроснабжение технопарка в г. Чапаевск Самарской области» рассмотрены теоретические и практические решения выбора электрооборудования понижающей подстанции 110/10 кВ Индустриального парка от которой будут запитаны резиденты.
В данной работе выполнено:
- Выбор места расположения понизительной подстанции исходя из места расположения индустриального парка;
- Разработка схемы ОРУ 110 кВ и структурной схемы подстанции;
- Выбор оборудования распределительного устройства и его тип понижающей подстанции 110/10 кВ Индустриального парка;
- Выбор микропроцессорной защиты и расчёт уставок, для защиты основного оборудования электростанции.
На основании Технического задание на разработку проектной и рабочей документации «Подстанция 110/10 кВ мощностью 2x25 MBA»» и Технических условий на технологическое присоединение к электрическим сетям ОАО «МРСК Волги» выбрано необходимое количество и мощность силовых трансформаторов с учетом планируемого развития технопарка г. Чапаевск.
По характеру потребителей питаемых от понизительной подстанции с учетом современных требований к принципиальным электрическим схемам, распределительных устройств подстанций выбрана схема ОРУ 110 кВ.
На основании расчётов токов короткого замыкания выбраны вводные, секционные и на отходящих линиях коммутационные аппараты в распределительных устройствах 110 кВ и 10 кВ.
Произведён расчёт и метод строительства контура заземления понизительной подстанции.
Выбранный вариант понизительной 110/10 кВ для соответствует всем требованиям правил и норм городских распределительных электросетей.
1. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 1715-р «Энергетическая стратегия России на период до 2030 года» - от 13 ноября 2009 г.
2. ГОСТ Р 21.1101-2009 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации.
3. Правила устройства электроустановок. - 7-е издание. СПб.:
Энергоатомиздат. 2013.
4. Правила технической эксплуатации электростанций и подстанций. М.: Энергоатомиздат. 2013.
5. Схема и программа перспективного развития электроэнергетики Самарской области на 2017-2021 году. Утв. Постановлением Губернатора Самарской области от 18.12.2016г.
6. Методические рекомендации по проектированию развития энергосистем, СО 153-34.20.118-2003, Москва, 2003 г.
7. Сборник укрупненных показателей стоимости строительства (реконструкции) подстанций и линий электропередачи для нужд ОАО «Холдинг МРСК» (г. Москва, 2012 г.)
8. Афонин, В.В. Электрические станции и подстанции: учебное пособие /В.В. Афонин, К.А. Набатов. - Тамбов: ТГТУ, 2015. - 89 с.
9. Вахнина В.В. Проектирование систем электроснабжения. Электронное учебно-методическое пособие / Вахнина В.В., Черненко А.Н.. - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2016
10. Гайсаров Р.В.. Режим работы электрооборудования электростанций и подстанций. 2015. - 78 с
11. Кудрин, Б.И. Электроснабжение: учебник для студ. учреждений высш. проф. Образования / Б.И. Кудрин. - М.: Издательский центр «Академия», 2012. - 2-е изд., перераб. и доп. - 352 с.
12. Кургузова Л.И., Кургузов Н.Н., Леньков Ю.А. Основы проектирования электрических станций. 2012. - 40 с.
13. Киреева, Э.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий / Э.А. Киреева. - М.: КноРус, 2013. - 368 с.
14. Сибикин Ю.Д. Пособие к курсовому и дипломному проектированию электроснабжения промышленных, сельскохозяйственных и городских объектов. Учебное пособие / Сибикин Ю.Д. - Москва: Форум, 2015.
15. Руководство по проектированию систем оперативного постоянного
тока (СОПТ) ПС ЕНЭС. Типовые проектные решения // Официальный сайт ПАО "ФСК ЕЭС"URL: http://www.fsk-ees.ru/upload/docs/56947007-
29.120.40.093-2011.pdf (дата обращения: 15.06.2018).
16. Каталог электрооборудования «Электрощит» [Электронный ресурс]. https://electroshield.ru.
17. Системы оперативного постоянного тока подстанций. Технические
требования // Официальный сайт ОАО "ФСК ЕЭС"URL: http://www.fsk- ees.ru/about/management_and_control/test/STO_56947007-29.120.40.041- 2010_s_izm_14122012_28012015.pdf(дата обращения: 15.06.2018).Технические требования к автоматизированному мониторингу устройств РЗА, в том числе работающих по стандарту МЭК 61850 // Официальный сайт ПАО "Россети"URL: http://www.rosseti.ru/investment/standart/corp_atandart/doc/CTO_34.01-4.1 -
007-2018.pdf (дата обращения: 15.06.2018).
18. Типовые технические решения подстанций 6-110 кВ // Официальный
сайт ПАО "Россети" URL:
https://www.rosseti.ru/investment/standart/corp_atandart/doc/34.01-3.1 -002-2016.pdf (дата обращения: 15.06.2018).
19. Требования к шкафам управления и РЗА с микропроцессорными устройствами // Официальный сайт ПАО "ФСК ЕЭС"URL: http://www.fsk- ees.ru/about/management_and_control/test/STO-6947007-29.120.70.042-2010.pdf(дата обращения: 15.06.2018).
20. Требования к шкафам управления и РЗА с микропроцессорными устройствами // Официальный сайт ПАО "ФСК ЕЭС"URL: http://www.fsk- ees.ru/about/management_and_control/test/STO-6947007-29.120.70.042-2010.pdf (дата обращения: 15.06.2018).
21. Bhalja В., Maheshwari R. P., Chothani N. Protection and Switchgear (Oxford Higher Education). - 1 изд. - Oxford: Oxford University Press, 2016. - 576 с.
22. Croft T., Hartwell F.P., Summers W.I. American Electricians' Handbook. - 16 изд. - New York City: McGraw-Hill Education, 2013. - 1712 с.
23. Gonen Т. Electric Power Distribution Engineering. - 3 изд. - Boca Raton: CRC Press, 2014. - 1061 с.
24. McPartland J.F., McPartland B.J., McPartland S.P. McGraw-Hill's Handbook of Electric Construction Calculations. - New York City: McGraw-Hill Professional Publishing, 2013. - 320 с.
25. Ram B. Power System Protection and Switchgear. - New York City: McGraw-Hill Professional Publishing, 2011. - 684 с.