Реконструкция системы электроснабжения Абатского района Тюменской области
|
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Краткая характеристика объекта проектирования 7
1.1 Характеристика климатических и топографических условий Абатского района Тюменской области 7
1.2 Краткая характеристика системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 9
2. Реконструкция системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 14
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 14
2.2 Выбор схемы, типа опор и трассы прокладки ВЛ-35 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 15
2.3 Расчёт электрических нагрузок системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 17
2.4 Выбор сечения провода резервной ВЛ-35 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 20
2.5 Выбор сечения провода отходящих линий ВЛ-10 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 21
2.6 Расчёт токов короткого замыкания в системе электроснабжения Абатского района Тюменской области в максимальном режиме 23
2.7 Выбор и проверка электрических аппаратов системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 28
2.8 Проверка силовых трансформаторов системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 40
3. Мероприятия по технике безопасности и охране труда 42
3.1 Обеспечение безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности 42
3.2. Расчёт контура заземления ТП системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 48
3.3 Технико-экономическое обоснование проведённой реконструкции 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 60
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Краткая характеристика объекта проектирования 7
1.1 Характеристика климатических и топографических условий Абатского района Тюменской области 7
1.2 Краткая характеристика системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 9
2. Реконструкция системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 14
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 14
2.2 Выбор схемы, типа опор и трассы прокладки ВЛ-35 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 15
2.3 Расчёт электрических нагрузок системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 17
2.4 Выбор сечения провода резервной ВЛ-35 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 20
2.5 Выбор сечения провода отходящих линий ВЛ-10 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 21
2.6 Расчёт токов короткого замыкания в системе электроснабжения Абатского района Тюменской области в максимальном режиме 23
2.7 Выбор и проверка электрических аппаратов системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 28
2.8 Проверка силовых трансформаторов системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 40
3. Мероприятия по технике безопасности и охране труда 42
3.1 Обеспечение безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности 42
3.2. Расчёт контура заземления ТП системы электроснабжения Абатского района Тюменской области 48
3.3 Технико-экономическое обоснование проведённой реконструкции 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 60
Целью работы является реконструкция системы электроснабжения Абатского района Тюменской области.
Актуальность работы обусловлена необходимостью реконструкции и модернизации электрических систем, станций и подстанций всех типов и классов напряжения для обеспечения качественного, надёжного, безопасного, экономичного электроснабжения потребителей согласно требованиям [1-4].
Объектом исследования является система электроснабжения Абатского района Тюменской области.
Предметом исследования является электрические сети, аппараты и электрооборудование подстанций системы электроснабжения Абатского района Тюменской области.
Работа состоит из трёх глав, в которых решаются основные задачи работы:
• в первой главе проводится характеристика климатических и топографических условий Абатского района Тюменской области, а также приводится краткая характеристика объекта проектирования (системы электроснабжения Абатского района Тюменской области);
• во второй главе осуществляется реконструкция системы электроснабжения Абатского района Тюменской области, включающая выполнение следующих исследований: реконструкция схемы электрических соединений системы электроснабжения района, выбор схемы, типа опор и трассы прокладки ВЛ-35 кВ системы электроснабжения района, расчёт электрических нагрузок и выбор сечения проводов ВЛ-35 кВ и ВЛ-10 кВ системы электроснабжения района, расчёт токов короткого замыкания в системе электроснабжения района в максимальном режиме, выбор и проверка электрических аппаратов системы электроснабжения района, проверка силовых трансформаторов системы электроснабжения района;
• в третьей главе осуществляется разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности, проводится расчёт контура заземления ТП системы электроснабжения Абатского района Тюменской области, а также осуществляется технико - экономическое обоснование проведённой реконструкции.
В графической части приведены следующие чертежи:
1. Схема электрических соединений ПС-35/10 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области до проведения реконструкции.
2. План расположения оборудования ПС-35/10 кВ «Ощепково» системы электроснабжения Абатского района Тюменской области до проведения реконструкции.
3. Схема электрических соединений ПС-35/10 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области после проведения реконструкции.
4. План расположения оборудования ПС-35/10 кВ «Ощепково» системы электроснабжения Абатского района Тюменской области после проведения реконструкции.
5. Трасса резервной ВЛ-35 кВ и конструкция контура заземления ТП- 35/10 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области.
6. Конструкция опор резервной ВЛ-35 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области.
Все исследования в работе выполняются с использованием рекомендованной литературы и нормативных документов.
Актуальность работы обусловлена необходимостью реконструкции и модернизации электрических систем, станций и подстанций всех типов и классов напряжения для обеспечения качественного, надёжного, безопасного, экономичного электроснабжения потребителей согласно требованиям [1-4].
Объектом исследования является система электроснабжения Абатского района Тюменской области.
Предметом исследования является электрические сети, аппараты и электрооборудование подстанций системы электроснабжения Абатского района Тюменской области.
Работа состоит из трёх глав, в которых решаются основные задачи работы:
• в первой главе проводится характеристика климатических и топографических условий Абатского района Тюменской области, а также приводится краткая характеристика объекта проектирования (системы электроснабжения Абатского района Тюменской области);
• во второй главе осуществляется реконструкция системы электроснабжения Абатского района Тюменской области, включающая выполнение следующих исследований: реконструкция схемы электрических соединений системы электроснабжения района, выбор схемы, типа опор и трассы прокладки ВЛ-35 кВ системы электроснабжения района, расчёт электрических нагрузок и выбор сечения проводов ВЛ-35 кВ и ВЛ-10 кВ системы электроснабжения района, расчёт токов короткого замыкания в системе электроснабжения района в максимальном режиме, выбор и проверка электрических аппаратов системы электроснабжения района, проверка силовых трансформаторов системы электроснабжения района;
• в третьей главе осуществляется разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности, проводится расчёт контура заземления ТП системы электроснабжения Абатского района Тюменской области, а также осуществляется технико - экономическое обоснование проведённой реконструкции.
В графической части приведены следующие чертежи:
1. Схема электрических соединений ПС-35/10 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области до проведения реконструкции.
2. План расположения оборудования ПС-35/10 кВ «Ощепково» системы электроснабжения Абатского района Тюменской области до проведения реконструкции.
3. Схема электрических соединений ПС-35/10 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области после проведения реконструкции.
4. План расположения оборудования ПС-35/10 кВ «Ощепково» системы электроснабжения Абатского района Тюменской области после проведения реконструкции.
5. Трасса резервной ВЛ-35 кВ и конструкция контура заземления ТП- 35/10 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области.
6. Конструкция опор резервной ВЛ-35 кВ системы электроснабжения Абатского района Тюменской области.
Все исследования в работе выполняются с использованием рекомендованной литературы и нормативных документов.
В результате выполнения работы разработан проект реконструкция системы электроснабжения Абатского района Тюменской области с внедрением новой резервной воздушной линии 35 кВ ПС-35/10 кВ «Шевырино» - ПС-35/10 кВ «Ощепково» и непосредственным расширением ОРУ-35 кВ подстанции «Ощепково».
В результате выполнения работы приведена характеристика климатических условий района проектирования, а также техническая характеристика ПС-35/10 кВ «Ощепково» и ПС-35/10 кВ «Шевырино» с детальным описанием схемы электроснабжения, источников питания, оборудования данных ПС, являющихся объектами проектирования.
Установлено, что схема электроснабжения ПС-35/10 кВ «Ощепково» не соответствует надёжности, предъявляемой нормами [1] относительно питания потребителей согласно категорий электроснабжения.
Учитывая приведённые выше аспекты, реконструкция схемы электрических соединений с расширение ОРУ 35 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» в работе осуществляется:
1) с целью повышения надёжности и гибкости схемы, а также коммутационной и защитной способности, удобства эксплуатации и ремонта оборудования, на отходящих линиях в ОРУ 35 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» необходима дополнительная установка высоковольтных выключателей напряжением 35 кВ. Также для обеспечения безопасности работ с целью создания видимого разрыва перед указанными выключателями устанавливаются разъединители;
2) для обеспечения необходимого уровня надёжности и резервирования схемы на стороне 35 кВ, необходимо запитать второй силовой трансформатор ПС-35/10 кВ «Ощепково» с помощью воздушной линии электропередачи напряжением 35 кВ от шин ОРУ 35 кВ ПС «Шевырино» (с подключением под присоединение №2, где установлен резервный разъединитель, который в схеме практически не используется). Также для этой же цели на вводе ОРУ 35 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» устанавливается дополнительная мачта;
3) для обеспечения необходимого уровня надёжности и резервирования схемы на стороне 35 кВ, в ОРУ 35 кВ между отходящими линиями, питающими силовые трансформаторы, сооружается перемычка, в которой устанавливаются 2 разъединителя и выключатель высокого напряжения, который в нормальном режиме работы отключён и включается в случае исчезновения напряжения на одной из линий ОРУ 35 кВ, питающих силовые трансформаторы;
4) для обеспечения необходимого уровня надёжности и резервирования схемы на стороне 10 кВ в КРУН 10 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» необходимо применить раздельную работу сборных шин, для чего секционный выключатель в нормальном режиме должен быть отключён с автоматическим включением под действием автоматического включения резерва (АВР) при исчезновении напряжения на одной из секций сборных шин КРУН 10 кВ.
Также для решения поставленных задач в работе проведено:
• выбор схемы проектируемой ВЛ-35 кВ (радиальная с применением одноцепной линии), типа опор (промежуточные типа П35-1 - 86 шт. и анкерно-угловые типа УА35-1 - 4 шт.) и трассы прокладки ВЛ-35 кВ (длина линии - 18 км, анкерный пролёт - 6 км, расстояние между опорами - 200 м);
• расчёт электрических нагрузок и выбор сечения проводов ВЛ-35 кВ (провод марки АС-70/11) и ВЛ-10 кВ (провод марки АС-25/4,2);
• расчёт токов короткого замыкания на ПС-35/10 кВ «Ощепково» в максимальном режиме;
• выбор и проверка электрических аппаратов ОРУ 35 кВ и РУ 10 кВ ПС- 35/10 кВ (выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, ограничителей перенапряжения);
• проверка силовых трансформаторов ПС-35/10 кВ «Ощепково» с учётом проведённой реконструкции (в результате проведённых расчётов установлено, что силовые трансформаторы ТМ-1000/35, установленные на ПС-35/10 кВ «Ощепково», обеспечат надёжную работу реконструированной схемы в нормальном и послеаварийном режимах работы);
• разработаны мероприятия по обеспечению безопасности при выполнении работ в системе электроснабжения Абатского района Тюменской области и экологической безопасности;
• проведено технико - экономическое обоснование проведённой реконструкции, основная задача которого - определение капиталовложений в реконструкцию схемы ОРУ 35 кВ ПС-35/10 «Ощепково» и строительства ВЛ35 кВ, а также расчёт годовых эксплуатационных расходов указанных мероприятий. В результате проведённого технико - экономического расчёта установлено, что суммарные капиталовложения в реконструкцию ОРУ 35 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» и на сооружение ВЛ-35 кВ составляют 14608,4 тыс. руб., суммарные годовые эксплуатационные расходы - 1223,1 тыс. руб., суммарная величина приведенных затрат составляет 2976,1 тыс. руб.
Реконструированная система электроснабжения Абатского района Тюменской области отвечает нормам основных нормативных документов по экономичности, надёжности, электробезопасности и качеству электроэнергии.
В результате выполнения работы приведена характеристика климатических условий района проектирования, а также техническая характеристика ПС-35/10 кВ «Ощепково» и ПС-35/10 кВ «Шевырино» с детальным описанием схемы электроснабжения, источников питания, оборудования данных ПС, являющихся объектами проектирования.
Установлено, что схема электроснабжения ПС-35/10 кВ «Ощепково» не соответствует надёжности, предъявляемой нормами [1] относительно питания потребителей согласно категорий электроснабжения.
Учитывая приведённые выше аспекты, реконструкция схемы электрических соединений с расширение ОРУ 35 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» в работе осуществляется:
1) с целью повышения надёжности и гибкости схемы, а также коммутационной и защитной способности, удобства эксплуатации и ремонта оборудования, на отходящих линиях в ОРУ 35 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» необходима дополнительная установка высоковольтных выключателей напряжением 35 кВ. Также для обеспечения безопасности работ с целью создания видимого разрыва перед указанными выключателями устанавливаются разъединители;
2) для обеспечения необходимого уровня надёжности и резервирования схемы на стороне 35 кВ, необходимо запитать второй силовой трансформатор ПС-35/10 кВ «Ощепково» с помощью воздушной линии электропередачи напряжением 35 кВ от шин ОРУ 35 кВ ПС «Шевырино» (с подключением под присоединение №2, где установлен резервный разъединитель, который в схеме практически не используется). Также для этой же цели на вводе ОРУ 35 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» устанавливается дополнительная мачта;
3) для обеспечения необходимого уровня надёжности и резервирования схемы на стороне 35 кВ, в ОРУ 35 кВ между отходящими линиями, питающими силовые трансформаторы, сооружается перемычка, в которой устанавливаются 2 разъединителя и выключатель высокого напряжения, который в нормальном режиме работы отключён и включается в случае исчезновения напряжения на одной из линий ОРУ 35 кВ, питающих силовые трансформаторы;
4) для обеспечения необходимого уровня надёжности и резервирования схемы на стороне 10 кВ в КРУН 10 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» необходимо применить раздельную работу сборных шин, для чего секционный выключатель в нормальном режиме должен быть отключён с автоматическим включением под действием автоматического включения резерва (АВР) при исчезновении напряжения на одной из секций сборных шин КРУН 10 кВ.
Также для решения поставленных задач в работе проведено:
• выбор схемы проектируемой ВЛ-35 кВ (радиальная с применением одноцепной линии), типа опор (промежуточные типа П35-1 - 86 шт. и анкерно-угловые типа УА35-1 - 4 шт.) и трассы прокладки ВЛ-35 кВ (длина линии - 18 км, анкерный пролёт - 6 км, расстояние между опорами - 200 м);
• расчёт электрических нагрузок и выбор сечения проводов ВЛ-35 кВ (провод марки АС-70/11) и ВЛ-10 кВ (провод марки АС-25/4,2);
• расчёт токов короткого замыкания на ПС-35/10 кВ «Ощепково» в максимальном режиме;
• выбор и проверка электрических аппаратов ОРУ 35 кВ и РУ 10 кВ ПС- 35/10 кВ (выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, ограничителей перенапряжения);
• проверка силовых трансформаторов ПС-35/10 кВ «Ощепково» с учётом проведённой реконструкции (в результате проведённых расчётов установлено, что силовые трансформаторы ТМ-1000/35, установленные на ПС-35/10 кВ «Ощепково», обеспечат надёжную работу реконструированной схемы в нормальном и послеаварийном режимах работы);
• разработаны мероприятия по обеспечению безопасности при выполнении работ в системе электроснабжения Абатского района Тюменской области и экологической безопасности;
• проведено технико - экономическое обоснование проведённой реконструкции, основная задача которого - определение капиталовложений в реконструкцию схемы ОРУ 35 кВ ПС-35/10 «Ощепково» и строительства ВЛ35 кВ, а также расчёт годовых эксплуатационных расходов указанных мероприятий. В результате проведённого технико - экономического расчёта установлено, что суммарные капиталовложения в реконструкцию ОРУ 35 кВ ПС-35/10 кВ «Ощепково» и на сооружение ВЛ-35 кВ составляют 14608,4 тыс. руб., суммарные годовые эксплуатационные расходы - 1223,1 тыс. руб., суммарная величина приведенных затрат составляет 2976,1 тыс. руб.
Реконструированная система электроснабжения Абатского района Тюменской области отвечает нормам основных нормативных документов по экономичности, надёжности, электробезопасности и качеству электроэнергии.
