Разработка решений по реконструкции воздушных линий 0,4 кВ от ТП АМ 3614/100 с. Васильевка
|
Введение 4
1 Оценка электроснабжения с. Васильевка 7
1.1 Исследуемые воздушные линии электропередач 7
1.2 Основные цели при реконструкции электроснабжения 12
1.3 Несимметрия фазных напряжений как основной недостаток качества электроэнергии 13
1.4 Применение симметрирующих трансформаторов в сетях 0,4 кВ 19
1.5 Выводы по разделу 1 24
2 Комплексное решение реконструкции электроснабжения СНТ 25
2.1 Основные мероприятия по реконструкции линии 25
2.1.1 Выбор схемы электроснабжения 25
2.1.2 Обоснования применения провода СИП и линейной арматуры для реконструкции воздушной линии-0,4кВ 28
2.2 Расчетные данные реконструкции линии 32
2.2.1 Расчеты уличного освещения 32
2.2.2 Расчёты электрических нагрузок 38
2.2.3 Выбор и расчет провода СИП 43
2.2.4 Расчеты токов короткого замыкания 49
2.3 Комплексный расчет трансформаторных подстанций 62
2.3.1 Выбор устройств защиты в РУ-0,4 кВ трансформаторных подстанций 66
2.3.2 Расчет и выбор защитной аппаратуры в РУ- 6 кВ 69
2.4 Расчет заземляющих устройств на КТП 72
2.5 Внедрение автоматизированной системы коммерческого учета в СНТ 76
2.6 Технические мероприятия по реконструкции опор и линейной арматуры на ВЛ-0,4 кВ 81
2.7 Выводы по разделу 2 84
3 Мероприятия по обеспечению требований энергетической эффективности 85
3.1 Охрана труда и техника безопасности при строительстве и эксплуатации линии электропередач 86
3.2 Экономические затраты необходимые для реконструкции дачного массива 88
3.3 Выводы по разделу 3 90
Заключение 91
Список используемых источников 92
1 Оценка электроснабжения с. Васильевка 7
1.1 Исследуемые воздушные линии электропередач 7
1.2 Основные цели при реконструкции электроснабжения 12
1.3 Несимметрия фазных напряжений как основной недостаток качества электроэнергии 13
1.4 Применение симметрирующих трансформаторов в сетях 0,4 кВ 19
1.5 Выводы по разделу 1 24
2 Комплексное решение реконструкции электроснабжения СНТ 25
2.1 Основные мероприятия по реконструкции линии 25
2.1.1 Выбор схемы электроснабжения 25
2.1.2 Обоснования применения провода СИП и линейной арматуры для реконструкции воздушной линии-0,4кВ 28
2.2 Расчетные данные реконструкции линии 32
2.2.1 Расчеты уличного освещения 32
2.2.2 Расчёты электрических нагрузок 38
2.2.3 Выбор и расчет провода СИП 43
2.2.4 Расчеты токов короткого замыкания 49
2.3 Комплексный расчет трансформаторных подстанций 62
2.3.1 Выбор устройств защиты в РУ-0,4 кВ трансформаторных подстанций 66
2.3.2 Расчет и выбор защитной аппаратуры в РУ- 6 кВ 69
2.4 Расчет заземляющих устройств на КТП 72
2.5 Внедрение автоматизированной системы коммерческого учета в СНТ 76
2.6 Технические мероприятия по реконструкции опор и линейной арматуры на ВЛ-0,4 кВ 81
2.7 Выводы по разделу 2 84
3 Мероприятия по обеспечению требований энергетической эффективности 85
3.1 Охрана труда и техника безопасности при строительстве и эксплуатации линии электропередач 86
3.2 Экономические затраты необходимые для реконструкции дачного массива 88
3.3 Выводы по разделу 3 90
Заключение 91
Список используемых источников 92
Тема магистерской диссертации - «Разработка решений по реконструкции воздушных линий 0,4 кВ от ТП АМ 3614/100 с. Васильевка».
Сеть электроснабжения любого объекта - это система, питающая электричеством объект. Системы электроснабжения населения, в частности, жилых поселков создаются для обеспечения электроэнергией бытовых электроприемников, среди которых электронагревательные устройства, бытовая техника, освещение и другие электрические устройства.
В качестве объекта исследования выбрана система электроснабжения потребителей садоводческого некоммерческого товарищества (СНТ) с. Васильевка от ТП АМ 3614/100. В качестве предмета исследования рассматриваются способы реконструкции электрических сетей для рассматриваемого СНТ.
В связи с тем, что нагрузка на сеть постоянно растет за счет подключения новых потребителей и новых устройств, пропускная способность электрических сетей становится недостаточной, в результате чего и появляется необходимость в ее реконструкции.
В рамках процессов реконструкции существующих сетей широкое применение получили мероприятия по повышению надежности электроснабжения сельских потребителей, которая еще далеко недостаточна. Обеспечение требуемой надежности качества и экономичности - это ключевые задачи электроснабжения.
Актуальность темы данного исследования заключается в постоянном повышении требований к эффективности и надежности функционирования систем электроснабжения, которые напрямую зависят от технического состояния распределительных сетей, требований бесперебойного питания потребителей в нормальном, ремонтном и аварийном режимах, а также, качества электроэнергии. Снижение потери электроэнергии садового товарищества в общем, которые непосредственно связанные с расходами всего дачного массива.
Цель ВКР - улучшение функционирования и повышения надежности передаваемой электроэнергии потребителю на участке сети 0,4 кВ от ТП АМ 3614/100 садоводческого некоммерческого товарищества с. Васильевка. Для этого необходимо определить возможности модернизации электрических сетей. Из полученных расчетных данных обосновать перспективу модернизации линии электроснабжения, в результате чего должна стать плановая реконструкция исследуемого участка сети.
Основные задачи при реконструкции воздушных линий 0,4 кВ от ТП АМ 3614/100 с. Васильевка:
1. Анализ сетей электроснабжения напряжением 0,4 кВ исследуемого участка (анализ линии электропередач 0,4 кВ; анализ РУ 10-0,4 кВ; выбор опор ЛЭП 0,4 кВ; выбор приборов учета).
2. Проектирование электрических сетей на территории СНТ (расчет распределения нагрузок на каждом фидере исследуемых электрических сетях; проектирование схемы электроснабжения СНТ с учетом равномерного распределения нагрузок на каждом фидере; расчет токов короткого замыкания для выбора сечения провода и защиты РУ 0,4кВ; проектирование расположения и установки опор ЛЭП; проектирование оптимальной установки ящика прибора учета).
3. Анализ технико-экономических показателей по проектным данным (технический анализ спроектированной линии электропередач; экономическое обоснование исследуемого проекта).
Реконструкция действующих электрических сетей подразумевает изменение параметров электросетей, при сохранении частично или полностью строительной части объектов, что дает ряд преимуществ по отношению к действующей линии электропередач это:
• повышения пропускной способности сетей;
• надежности электроснабжения и качества передаваемой электроэнергии, снижение электрических нагрузок;
• уменьшение экономических затрат на обслуживание исследуемой линии электропередач;
Для достижения данных задач необходимо выполнить:
• бесперебойное обеспечение энергоснабжения всего СНТ с соблюдением установленных ГОСТ 32144-2013 качества [3];
• оптимальное использование и экономический расход в процессе эксплуатации энергоустановок;
• рациональная эксплуатация энергетического оборудования; своевременное обслуживание и ремонт.
Достижение указанной цели в рамках ВКР предполагает проведение анализа текущей (существующей) схемы электроснабжения, проведение расчетов новой электрической нагрузки, а также выбор конструктивного исполнения линий и трансформаторных подстанций, с учетом требуемых средств защиты. Процесс реконструкции электрических систем предполагает полное соответствие требованиям надежности и экономичности, наряду с соответствием современному технологическому уровню.
Сеть электроснабжения любого объекта - это система, питающая электричеством объект. Системы электроснабжения населения, в частности, жилых поселков создаются для обеспечения электроэнергией бытовых электроприемников, среди которых электронагревательные устройства, бытовая техника, освещение и другие электрические устройства.
В качестве объекта исследования выбрана система электроснабжения потребителей садоводческого некоммерческого товарищества (СНТ) с. Васильевка от ТП АМ 3614/100. В качестве предмета исследования рассматриваются способы реконструкции электрических сетей для рассматриваемого СНТ.
В связи с тем, что нагрузка на сеть постоянно растет за счет подключения новых потребителей и новых устройств, пропускная способность электрических сетей становится недостаточной, в результате чего и появляется необходимость в ее реконструкции.
В рамках процессов реконструкции существующих сетей широкое применение получили мероприятия по повышению надежности электроснабжения сельских потребителей, которая еще далеко недостаточна. Обеспечение требуемой надежности качества и экономичности - это ключевые задачи электроснабжения.
Актуальность темы данного исследования заключается в постоянном повышении требований к эффективности и надежности функционирования систем электроснабжения, которые напрямую зависят от технического состояния распределительных сетей, требований бесперебойного питания потребителей в нормальном, ремонтном и аварийном режимах, а также, качества электроэнергии. Снижение потери электроэнергии садового товарищества в общем, которые непосредственно связанные с расходами всего дачного массива.
Цель ВКР - улучшение функционирования и повышения надежности передаваемой электроэнергии потребителю на участке сети 0,4 кВ от ТП АМ 3614/100 садоводческого некоммерческого товарищества с. Васильевка. Для этого необходимо определить возможности модернизации электрических сетей. Из полученных расчетных данных обосновать перспективу модернизации линии электроснабжения, в результате чего должна стать плановая реконструкция исследуемого участка сети.
Основные задачи при реконструкции воздушных линий 0,4 кВ от ТП АМ 3614/100 с. Васильевка:
1. Анализ сетей электроснабжения напряжением 0,4 кВ исследуемого участка (анализ линии электропередач 0,4 кВ; анализ РУ 10-0,4 кВ; выбор опор ЛЭП 0,4 кВ; выбор приборов учета).
2. Проектирование электрических сетей на территории СНТ (расчет распределения нагрузок на каждом фидере исследуемых электрических сетях; проектирование схемы электроснабжения СНТ с учетом равномерного распределения нагрузок на каждом фидере; расчет токов короткого замыкания для выбора сечения провода и защиты РУ 0,4кВ; проектирование расположения и установки опор ЛЭП; проектирование оптимальной установки ящика прибора учета).
3. Анализ технико-экономических показателей по проектным данным (технический анализ спроектированной линии электропередач; экономическое обоснование исследуемого проекта).
Реконструкция действующих электрических сетей подразумевает изменение параметров электросетей, при сохранении частично или полностью строительной части объектов, что дает ряд преимуществ по отношению к действующей линии электропередач это:
• повышения пропускной способности сетей;
• надежности электроснабжения и качества передаваемой электроэнергии, снижение электрических нагрузок;
• уменьшение экономических затрат на обслуживание исследуемой линии электропередач;
Для достижения данных задач необходимо выполнить:
• бесперебойное обеспечение энергоснабжения всего СНТ с соблюдением установленных ГОСТ 32144-2013 качества [3];
• оптимальное использование и экономический расход в процессе эксплуатации энергоустановок;
• рациональная эксплуатация энергетического оборудования; своевременное обслуживание и ремонт.
Достижение указанной цели в рамках ВКР предполагает проведение анализа текущей (существующей) схемы электроснабжения, проведение расчетов новой электрической нагрузки, а также выбор конструктивного исполнения линий и трансформаторных подстанций, с учетом требуемых средств защиты. Процесс реконструкции электрических систем предполагает полное соответствие требованиям надежности и экономичности, наряду с соответствием современному технологическому уровню.
В ВКР произведены необходимые расчеты для более эффективного электроснабжения СНТ. Предложены использования инновационных устройств, влияющих на повышения качества электроэнергии, не использовавшиеся раннее на данных участках электрической сети.
Разработана новая схема расположения сетей 0,4 кВ, отличающая применением высокотехнологических проводов марки СИП-2 3х70+1х70 и СИП-2 3х95+1х70. На всех домах СНТ предложено заменить ввода в домах на новые провода СИП 2х25 с закреплением провода на крюках расположенных на фасаде дачных домов. Передоложено изменить систему учета не только общую, как ранее, но и установить приборы учета на каждый участок с подключением счетчика к автоматизированной системе учета, сбора и обработки информации, тем самым исключить возможность воровства электроэнергии и дать потребителям возможность контролировать самостоятельно расход потребляемой энергии.
Рассмотрен вариант на исследуемом участке электрической сети использования симметрирующего трансформатора, устанавливаемого на узлах наиболее нагруженных участков, что позволит выровнять фазные напряжения и улучшить качество поставляемой электроэнергии.
Предложена замена корпусов трансформаторных подстанций с использованием ранее установленных силовых трансформаторов. Рассчитана система защиты от к.з. в РУ-0,4 кВ, предложены современные устройства защиты по всем фидерам. Рассчитана системы защиты от перенапряжений, установка ВН-10 кВ для более удобного обслуживания РУ-10 кВ. Предложена реконструкция и доработка системы контура заземления.
Проработан экономический анализ по реконструкции участка сети в целом, доказано целесообразность капиталовложений в данный проект и срок его окупаемости. По расчетным данным реконструкция СНТ оправдывает вложенные средства.
Разработана новая схема расположения сетей 0,4 кВ, отличающая применением высокотехнологических проводов марки СИП-2 3х70+1х70 и СИП-2 3х95+1х70. На всех домах СНТ предложено заменить ввода в домах на новые провода СИП 2х25 с закреплением провода на крюках расположенных на фасаде дачных домов. Передоложено изменить систему учета не только общую, как ранее, но и установить приборы учета на каждый участок с подключением счетчика к автоматизированной системе учета, сбора и обработки информации, тем самым исключить возможность воровства электроэнергии и дать потребителям возможность контролировать самостоятельно расход потребляемой энергии.
Рассмотрен вариант на исследуемом участке электрической сети использования симметрирующего трансформатора, устанавливаемого на узлах наиболее нагруженных участков, что позволит выровнять фазные напряжения и улучшить качество поставляемой электроэнергии.
Предложена замена корпусов трансформаторных подстанций с использованием ранее установленных силовых трансформаторов. Рассчитана система защиты от к.з. в РУ-0,4 кВ, предложены современные устройства защиты по всем фидерам. Рассчитана системы защиты от перенапряжений, установка ВН-10 кВ для более удобного обслуживания РУ-10 кВ. Предложена реконструкция и доработка системы контура заземления.
Проработан экономический анализ по реконструкции участка сети в целом, доказано целесообразность капиталовложений в данный проект и срок его окупаемости. По расчетным данным реконструкция СНТ оправдывает вложенные средства.
