Проектирование электрической части понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта
|
Аннотация 2
Введение 4
1 Анализ исходных данных 6
1.1 Теоретические основы проектирования понизительных трансформаторных подстанций 6
1.2 Характеристика климатических условий района проектирования 8
1.3 Характеристика потребителей понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта 10
2 Проектирование понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта 13
2.1 Разработка структурной и принципиальной схем понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта 13
2.2 Расчёт электрических нагрузок подстанции 220/10 кВ г. Инта 19
2.3 Выбор и проверка силовых трансформаторов на подстанции 220/10 кВ г. Инта 23
2.4 Выбор и проверка проводников на понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта 25
2.5 Расчёт токов короткого замыкания на ПС-220/10 кВ г. Инта 31
2.6 Выбор и проверка электрических аппаратов и оборудования на подстанции 220/10 кВ г. Инта 39
2.7 Разработка мероприятий по повышению энергоэффективности на ПС-220/10 кВ г. Инта 43
3 Охрана труда и окружающей среды 49
3.1 Техника безопасности при выполнении работ на подстанции 220/10 кВ г. Инта 49
3.2 Охрана окружающей среды на подстанции 220/10 кВ г. Инта 56
Заключение 59
Список используемых источников 62
Введение 4
1 Анализ исходных данных 6
1.1 Теоретические основы проектирования понизительных трансформаторных подстанций 6
1.2 Характеристика климатических условий района проектирования 8
1.3 Характеристика потребителей понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта 10
2 Проектирование понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта 13
2.1 Разработка структурной и принципиальной схем понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта 13
2.2 Расчёт электрических нагрузок подстанции 220/10 кВ г. Инта 19
2.3 Выбор и проверка силовых трансформаторов на подстанции 220/10 кВ г. Инта 23
2.4 Выбор и проверка проводников на понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта 25
2.5 Расчёт токов короткого замыкания на ПС-220/10 кВ г. Инта 31
2.6 Выбор и проверка электрических аппаратов и оборудования на подстанции 220/10 кВ г. Инта 39
2.7 Разработка мероприятий по повышению энергоэффективности на ПС-220/10 кВ г. Инта 43
3 Охрана труда и окружающей среды 49
3.1 Техника безопасности при выполнении работ на подстанции 220/10 кВ г. Инта 49
3.2 Охрана окружающей среды на подстанции 220/10 кВ г. Инта 56
Заключение 59
Список используемых источников 62
В современной электроэнергетике на первое место выходят технико-экономические показатели, тесно связанные с надёжностью и экономичностью электрических сетей и подстанций.
Известно, что понизительные подстанции систем электроснабжения городов и населённых пунктов являются важнейшим звеном питания и распределения электроэнергии.
В случае сбоев и аварий на понизительных подстанциях, а также несоответствия поставляемой электроэнергии установленным нормам качества, потребители будут нести большие экономические убытки на всех уровнях энергосистемы и секторах промышленности.
По этой причине к системам электроснабжения понизительных трансформаторных подстанций предъявляются повышенные требования, которые состоят в применении современных надёжных и экономичных схемных решений с целью обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей городов и населённых пунктов, а также использование новейших разработок оборудования подстанций.
В последние десятилетия в электроэнергетике появились инновационные решения в области электрических аппаратов, сетей и схем трансформаторных подстанций.
Их применение позитивно сказывается на надёжности и эксплуатации оборудования подстанций, значительно повышаются технико-экономические показатели и характеристики не только самой понизительной распределительной подстанции, но и энергосистемы в целом.
Целью работы является разработка проекта электрической части строящейся понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта при соблюдении требований надёжности и экономичности принятых основных решений.
Объектом исследования в работе является система электроснабжения трансформаторной подстанции 220/10 кВ г. Инта для питания потребителей различного типа (промышленных, бытовых и коммунальных).
Предметом исследования в работе являются схема электрических соединений системы электроснабжения трансформаторной подстанции 220/10 кВ для питания потребителей, а также элементы рассматриваемой системы электроснабжения указанной понизительной подстанции, а именно: схема электрических соединений, электрические сети и электрические аппараты.
Основными задачами работы является:
• проведение анализа исходных данных, в результате чего рассматриваются теоретические основы проектирования понизительных трансформаторных подстанций, характеристика климатических условий района проектирования, а также характеристика потребителей понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта;
• разработка проекта электрической части подстанции 220/10 кВ г. Инта, первоначально включающая выбор схемы электрических соединений подстанции 220/10 кВ г. Инта. Далее, на основании результатов расчёта электрических нагрузок и токов короткого замыкания, осуществляется выбор и проверка силовых трансформаторов, проводников, электрических аппаратов и оборудования на понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта. Отдельно также разрабатывается комплекс мероприятий по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта;
• систематизация и разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности, а по охране окружающей среды при выполнении работ на подстанции 220/10 кВ г. Инта.
Решения основных поставленных основных задач в работе проводятся, исходя из нормативно - технических источников, учебной литературы и типовых проектов.
Известно, что понизительные подстанции систем электроснабжения городов и населённых пунктов являются важнейшим звеном питания и распределения электроэнергии.
В случае сбоев и аварий на понизительных подстанциях, а также несоответствия поставляемой электроэнергии установленным нормам качества, потребители будут нести большие экономические убытки на всех уровнях энергосистемы и секторах промышленности.
По этой причине к системам электроснабжения понизительных трансформаторных подстанций предъявляются повышенные требования, которые состоят в применении современных надёжных и экономичных схемных решений с целью обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей городов и населённых пунктов, а также использование новейших разработок оборудования подстанций.
В последние десятилетия в электроэнергетике появились инновационные решения в области электрических аппаратов, сетей и схем трансформаторных подстанций.
Их применение позитивно сказывается на надёжности и эксплуатации оборудования подстанций, значительно повышаются технико-экономические показатели и характеристики не только самой понизительной распределительной подстанции, но и энергосистемы в целом.
Целью работы является разработка проекта электрической части строящейся понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта при соблюдении требований надёжности и экономичности принятых основных решений.
Объектом исследования в работе является система электроснабжения трансформаторной подстанции 220/10 кВ г. Инта для питания потребителей различного типа (промышленных, бытовых и коммунальных).
Предметом исследования в работе являются схема электрических соединений системы электроснабжения трансформаторной подстанции 220/10 кВ для питания потребителей, а также элементы рассматриваемой системы электроснабжения указанной понизительной подстанции, а именно: схема электрических соединений, электрические сети и электрические аппараты.
Основными задачами работы является:
• проведение анализа исходных данных, в результате чего рассматриваются теоретические основы проектирования понизительных трансформаторных подстанций, характеристика климатических условий района проектирования, а также характеристика потребителей понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта;
• разработка проекта электрической части подстанции 220/10 кВ г. Инта, первоначально включающая выбор схемы электрических соединений подстанции 220/10 кВ г. Инта. Далее, на основании результатов расчёта электрических нагрузок и токов короткого замыкания, осуществляется выбор и проверка силовых трансформаторов, проводников, электрических аппаратов и оборудования на понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта. Отдельно также разрабатывается комплекс мероприятий по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта;
• систематизация и разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности, а по охране окружающей среды при выполнении работ на подстанции 220/10 кВ г. Инта.
Решения основных поставленных основных задач в работе проводятся, исходя из нормативно - технических источников, учебной литературы и типовых проектов.
В результате выполнения осуществлена разработка проекта электрической части подстанции 220/10 кВ г. Инта при соблюдении требований надёжности и экономичности принятых основных решений.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие основные поставленные задачи:
• проведён анализ исходных данных, в результате чего рассмотрены теоретические основы проектирования понизительных трансформаторных подстанций, характеристика климатических условий района проектирования, а также характеристика потребителей понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта;
• осуществлена разработка проекта электрической части подстанции 220/10 кВ г. Инта, первоначально включающая выбор схемы электрических соединений подстанции 220/10 кВ г. Инта. Далее, на основании результатов расчёта электрических нагрузок и токов короткого замыкания, осуществлён выбор и проверка силовых трансформаторов, проводников, электрических аппаратов и оборудования на понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта. Отдельно также разработан комплекс мероприятий по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта;
• проведена систематизация и разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности, а также по охране окружающей среды при выполнении работ на подстанции 220/10 кВ г. Инта.
В результате выполнения работы были получены следующие основные результаты:
• так как по месту в схеме рассматриваемая проектируемая ПС-220/10 кВ г. Инта является проходной, следовательно, в схеме ОРУ-220 кВ применяется схема «мостика» с двумя перемычками (автоматической и неавтоматической). В неавтоматической перемычке установлены два разъединителя, в автоматической перемычке, помимо них, также есть высоковольтный выключатель. Такая схема хорошо себя зарекомендовала как надёжная и экономичная, обеспечивающая резервирование потребителей и элементов на стороне 220 кВ на самой подстанции. Также через такую схему «мостика» очень удобно осуществлять транзит мощностей от питающих ПС энергосистемы. В схеме ОРУ-220 кВ применяется раздельный режим работы;
• в распределительном устройстве напряжением 10 кВ ПС-220/10 кВ г. Инта применена «радиальная схема для питания потребителей с использованием одиночной системы сборных шин, секционированной выключателем» [4]. Такая схема применяется для питания потребителей 1 и 2 категории надёжности при наличии в схеме с применением двухобмоточных трансформаторов с нерасщеплёнными обмотками низшего напряжения. В схеме электроснабжения РУ-10 кВ ПС-220/10 кВ г. Инта предусмотрена раздельная работа секций сборных шин напряжением 10 кВ. Секционный выключатель в нормальном режиме работы отключён, включаясь под действием устройства автоматического включения резерва (АВР) в том случае, если на одной из секций сборных шин 10 кВ исчезло напряжение;
• установлено, что выбранные для установки на понизительной ПС-220/10 кВ г. Инта силовые трансформаторы ТД-25000/220-УХЛ удовлетворяет условиям проверок как в нормальном, так и в послеаварийном режимах работы, следовательно, обеспечат питание потребителей установленной 1 и 2 категории надёжности без сбоев и аварий за счёт применения резервирования, а также необходимой мощности;
• на основе расчёта электрических нагрузок и токов КЗ, в ОРУ-220 кВ ПС- 220/10 кВ г. Инта выбраны и проверены электрические аппараты: выключатель высокого напряжения LTB-245B1/B-31,5/2000, разъединитель марки РГ- 220/1000У1, трансформатор тока ТВТ-220, трансформатор напряжения НДКМ- 220, ограничители перенапряжений ОПН-У/TEL-220/84-УХЛ1;
• на основе расчёта электрических нагрузок и токов КЗ, в РУ-10 кВ ПС- 220/10 кВ г. Инта выбраны и проверены электрические аппараты: выключатель высокого напряжения ВВ/ТЕЕ-10-20/3600-У2-48, предохранитель плавкий ПК- 10-16 (для защиты ТТ), трансформатор тока ТЛО-10, трансформатор напряжения НАМИ-10, ограничители перенапряжений ОПН-КР/TEL-10/12 УХЛ1;
• исходя из полученных результатов расчёта, в работе для питающей воздушной линии ВЛ-220 кВ понизительной подстанции ПС-220/10 кВ г. Инта окончательно принимается сталеалюминиевый провод стандартной марки АС- АС-240/32 с предельным допустимым током Iдоп = 605 А, а для питания отходящих линий (потребителей) на напряжении 10 кВ выбраны сечения проводников ВЛ-10 кВ с использованием сталеалюминиевых проводов марки АС различных сечений.
В результате выполнения работы разработан проект электрической части подстанции 220/10 кВ г. Инта, в котором соблюдены основные требования нормативных документов по надёжности и экономичности принятых основных решений.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие основные поставленные задачи:
• проведён анализ исходных данных, в результате чего рассмотрены теоретические основы проектирования понизительных трансформаторных подстанций, характеристика климатических условий района проектирования, а также характеристика потребителей понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта;
• осуществлена разработка проекта электрической части подстанции 220/10 кВ г. Инта, первоначально включающая выбор схемы электрических соединений подстанции 220/10 кВ г. Инта. Далее, на основании результатов расчёта электрических нагрузок и токов короткого замыкания, осуществлён выбор и проверка силовых трансформаторов, проводников, электрических аппаратов и оборудования на понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта. Отдельно также разработан комплекс мероприятий по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения понизительной подстанции 220/10 кВ г. Инта;
• проведена систематизация и разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности, а также по охране окружающей среды при выполнении работ на подстанции 220/10 кВ г. Инта.
В результате выполнения работы были получены следующие основные результаты:
• так как по месту в схеме рассматриваемая проектируемая ПС-220/10 кВ г. Инта является проходной, следовательно, в схеме ОРУ-220 кВ применяется схема «мостика» с двумя перемычками (автоматической и неавтоматической). В неавтоматической перемычке установлены два разъединителя, в автоматической перемычке, помимо них, также есть высоковольтный выключатель. Такая схема хорошо себя зарекомендовала как надёжная и экономичная, обеспечивающая резервирование потребителей и элементов на стороне 220 кВ на самой подстанции. Также через такую схему «мостика» очень удобно осуществлять транзит мощностей от питающих ПС энергосистемы. В схеме ОРУ-220 кВ применяется раздельный режим работы;
• в распределительном устройстве напряжением 10 кВ ПС-220/10 кВ г. Инта применена «радиальная схема для питания потребителей с использованием одиночной системы сборных шин, секционированной выключателем» [4]. Такая схема применяется для питания потребителей 1 и 2 категории надёжности при наличии в схеме с применением двухобмоточных трансформаторов с нерасщеплёнными обмотками низшего напряжения. В схеме электроснабжения РУ-10 кВ ПС-220/10 кВ г. Инта предусмотрена раздельная работа секций сборных шин напряжением 10 кВ. Секционный выключатель в нормальном режиме работы отключён, включаясь под действием устройства автоматического включения резерва (АВР) в том случае, если на одной из секций сборных шин 10 кВ исчезло напряжение;
• установлено, что выбранные для установки на понизительной ПС-220/10 кВ г. Инта силовые трансформаторы ТД-25000/220-УХЛ удовлетворяет условиям проверок как в нормальном, так и в послеаварийном режимах работы, следовательно, обеспечат питание потребителей установленной 1 и 2 категории надёжности без сбоев и аварий за счёт применения резервирования, а также необходимой мощности;
• на основе расчёта электрических нагрузок и токов КЗ, в ОРУ-220 кВ ПС- 220/10 кВ г. Инта выбраны и проверены электрические аппараты: выключатель высокого напряжения LTB-245B1/B-31,5/2000, разъединитель марки РГ- 220/1000У1, трансформатор тока ТВТ-220, трансформатор напряжения НДКМ- 220, ограничители перенапряжений ОПН-У/TEL-220/84-УХЛ1;
• на основе расчёта электрических нагрузок и токов КЗ, в РУ-10 кВ ПС- 220/10 кВ г. Инта выбраны и проверены электрические аппараты: выключатель высокого напряжения ВВ/ТЕЕ-10-20/3600-У2-48, предохранитель плавкий ПК- 10-16 (для защиты ТТ), трансформатор тока ТЛО-10, трансформатор напряжения НАМИ-10, ограничители перенапряжений ОПН-КР/TEL-10/12 УХЛ1;
• исходя из полученных результатов расчёта, в работе для питающей воздушной линии ВЛ-220 кВ понизительной подстанции ПС-220/10 кВ г. Инта окончательно принимается сталеалюминиевый провод стандартной марки АС- АС-240/32 с предельным допустимым током Iдоп = 605 А, а для питания отходящих линий (потребителей) на напряжении 10 кВ выбраны сечения проводников ВЛ-10 кВ с использованием сталеалюминиевых проводов марки АС различных сечений.
В результате выполнения работы разработан проект электрической части подстанции 220/10 кВ г. Инта, в котором соблюдены основные требования нормативных документов по надёжности и экономичности принятых основных решений.
