Работа в формате PDF
Аннотация
Введение 4
1 Анализ исходных технических данных на выполнение работы 7
1.1 Анализ основных исходных данных для проектирования подстанции 7
1.2 Анализ основных норм и требований для проектирования подстанций 11
2 Проектирование электрической части подстанции 14
2.1 Разработка схемных решений на подстанции 14
2.2 Выбор числа и мощности понизительных силовых трансформаторов на подстанции 17
2.3 Расчёт рабочих и максимальных токов на подстанции 21
2.4 Расчёт токов короткого замыкания 26
2.5 Выбор и расчёт проводников подстанции 41
2.6 Выбор и расчёт основного оборудования подстанции 46
3 Расчёт молниезащиты, защиты от перенапряжений и заземления подстанции 60
3.1 Расчет защиты подстанции от перенапряжений 60
3.2 Расчёт молниезащиты подстанции 62
3.3 Расчёт заземления подстанции 65
Заключение 70
Список используемых источников 73
Передача электроэнергии в сетях электроэнергетических систем невозможна без применения звеньев электрической цепи. Известно, что понизительные трансформаторные подстанции являются одним из таких наиболее важных звеньев в процессе выработки, преобразования и передачи
электроэнергии [17].
Принимая и преобразуя электрическую энергию от приёмных устройств, понизительные подстанции энергосистемы передают её потребителям, таким образом, выполняя функции распределительного и передающего звена в
энергосистеме.
На сегодняшний день понизительные подстанции энергосистемы
играют исключительно важную роль при распределении электроэнергии в централизованной системе Республики Беларусь, обеспечивая распределение
электроэнергии с последующим питанием потребителей в зависимости от принятых категорий их надёжности.
В последнее время во многих энергетических системах страны
наблюдается отклонение установленных параметров электрической энергии он предельно допустимых показателей, увеличение перетоков реактивной
мощности, увеличение потерь электрической энергии, увеличение аварийности и снижение надёжности.
Одной из причин сложившейся ситуации является несовершенство принятых схемных решений на стадии проектирования трансформаторных подстанций, а также недоучёт прочих многочисленных технических факторов,
влияющих на качество и надёжность передачи и распределения
электроэнергии.
Таким образом, к схемам трансформаторных подстанций энергосистемы предъявляются повышенные требования по надёжности и экономичности, соблюдение которых является одним из приоритетных заданий отечественной электроэнергетики.
При этом основные технические характеристики подстанций
закладываются ещё на стадии проектирования, по этой причине важно
обеспечить качественное выполнение требований и основных положений нормативных документов именно на данной стадии.
Также важно выбрать и проверить основное электрооборудование распределительных устройств подстанции, с учётом современных инновационных разработок в сфере научно-технического прогресса.
Перечисленные аспекты определяют актуальность и важность данной работы.
Основной целью работы является проектирование понизительной подстанции переменного напряжения 110/35/10 кВ, предназначенной для
питания потребителей Минской области, с расчётом молниезащиты, системы заземления и защиты распределительных устройств от перенапряжений.
Объектом исследования в работе является проектируемая
понизительная подстанция 110/35/10 кВ, предназначенная для питания потребителей Минской области.
Предметом исследования в работе выступают параметры надёжности, устойчивости, бесперебойности электроснабжения, селективности, экономичности и электробезопасности схемы электрических соединений и
основного силового оборудования распределительных устройств понизительной подстанции 110/35/10 кВ, предназначенной для питания потребителей Минской области.
Для достижения основной цели в работе проводится решение
следующих основных задач:
− анализ исходных данных на выполнение работы;
− выбор и проверка мощности понизительных силовых трансформаторов подстанции;
− определение токов нормального режима;
− расчёт токов короткого замыкания в максимальном и минимальном режимах работы;
− выбор и расчёт проводников на подстанции;
− анализ параметров и конструктивных особенностей
распределительных устройств, на основе чего проводится выбор типов РУ для применения на объекте проектирования;
− выбор и проверка основного оборудования подстанции;
− разработка и обоснование рациональных схемных решений для применения в РУ-110 кВ, РУ-35 кВ и РУ-10 кВ понизительной подстанции;
− расчёт и выбор заземляющих устройств, молниезащиты подстанции,
а также устройств защиты распределительных устройств подстанции от коммутационных и атмосферных перенапряжений...
В работе осуществлено проектирование понизительной подстанции переменного напряжения 110/35/10 кВ, предназначенной для питания потребителей Минской области, с дополнительным расчётом молниезащиты,
защиты распределительных устройств от перенапряжений, а также заземления подстанции.
На первом этапе работы, с целью уточнения технических условий, необходимых для качественного проектирования подстанции 110/35/10 кВ, необходимой для питания потребителей Минской области, проведён анализ
следующих исходных данных:
− приведена исходная информация по основным независимым
источникам питания объекта проектирования;
− приведены основные технические данные проектируемой
понизительной трансформаторной подстанции 110/35/10 кВ и энергосистемы, необходимые для выполнения работы;
− приведены технические данные максимальных проектных нагрузок,
которые получают питание от проектируемой трансформаторной подстанции 110/35/10 кВ.
В результате проведения расчётов в работе установлено, что на проектируемой подстанции 110/35/10 кВ целесообразно установить два
силовых трансформатора марки ТДТН-25000/110 с номинальной (паспортной)
мощностью Sном.т=25 МВА. Выбранные трансформаторы проверены на «нагрузочную способность в нормальном режиме, а также на условия допустимой перегрузки в послеаварийном режиме работы. Проведён расчёт
токов короткого замыкания, а также величины ударных токов, на шинах 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ» [14] проектируемой подстанции 110/35/10 кВ.
Проведён расчёт нормальных рабочих токов следующих присоединений ПС-110/35/10 кВ: вводные присоединения 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ, секционные присоединения 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ, а также линейные присоединения 35 кВ и 10 кВ.
Выбраны сечения новых современных проводников марки СИП следующих классов [14]:
− для питающей линии 110 кВ – провод марки СИП-7;
− для отходящих воздушных линий напряжением 35 кВ и 10 кВ – провода марки СИП-3.
В результате проведения анализа, для применения в РУ-110 кВ выбрано современное КРУЭ-110 кВ производства ЗАО «ЗЭТО» (Великолукский завод
электротехнического оборудования). Для РУ-35 кВ выбрано для применения «комплектное распределительное устройство KYN61-40.5(Z)» производства
ЗАО «ЗЭТО». Для РУ-10 кВ выбрано для применения «комплектное распределительное устройство с выкатным элементом КРУ-ZETO-10» производства ЗАО «ЗЭТО». Выбрано оборудование для применения в распределительных устройствах подстанции. На вводных присоединениях выбраны и проверены такие типы выключателей высокого напряжения:
− РУ-110 кВ: ВГТ-110-31,5/2000 (элегазовые);
− РУ-35 кВ: ВБПК-35-25/1600 УХЛ2 (вакуумные);
− РУ-10 кВ: ВБ-10-ПЗ-ZETO-31,5/2000 (вакуумные).
Для защиты отходящих линий выбраны и проверены следующие выключатели:
− в РУ-35 кВ: ВБПК-35-25/630 УХЛ2 (вакуумные) – для защиты всех отходящих линий;
− в РУ-10 кВ: ВБ-10-ПЗ-ZETO-31,5/630 (вакуумные) – для защиты всех отходящих линий.
Для применения в РУ проектируемой ПС-110/35/10 кВ, приняты следующие трансформаторы напряжения (ТН):
− в РУ-110 кВ – ТН с элегазовой изоляцией ЗНОГ-110/УХЛ1;
− в РУ-35 кВ – ТН марки ЗНОМ-35;...
