Введение 8
1 Проектная часть 9
1.1 Составление баланса активной и реактивной мощностей 9
1.2 Составление вариантов схем соединения сети 12
1.3 Расчёт первого вариант схемы электрической сети 13
1.3.1 Расчёт баланса мощности 13
1.3.2 Выбор номинального напряжения сети 14
1.3.3 Выбор сечений проводов и расчёт их параметров 15
1.3.4 Расчёт потерь напряжения 17
1.3.5 Выбор силовых трансформаторов на подстанциях 19
1.3.6 Расчёт потерь электроэнергии 21
1.3.7 Определение приведенных затрат 24
1.4 Расчёт первого вариант схемы электрической сети 28
1.4.1 Расчёт баланса мощности 28
1.4.2 Выбор номинального напряжения сети 29
1.4.3 Выбор сечений проводов и расчёт их параметров 30
1.4.4 Расчёт потерь напряжения 31
1.4.5 Расчёт потерь электроэнергии 34
1.4.6 Определение приведенных затрат 35
1.5 Сопоставление двух вариантов схем 37
2 Электрическая часть 36
2.1 Составление схемы замещения 36
2.2 Расчёт установившегося режим 40
2.3 Расчёт установившихся режимов на ЭВМ 47
2.4 Расчёт оптимальных коэффициентов трансформации на подстанциях 49
3 Расчёт токов короткого замыкания 52
3.1 Составление исходной схемы замещения 52
3.2 Ручной расчёт токов КЗ 52
3.3 Результаты ручного расчёта 56
3.4 Расчёт токов КЗ на ЭВМ 57
3.5 Сравнение результатов на ЭВМ и ручного расчётов 59
4 Проект подстанции №3 61
4.1 Расчет токов нормального и послеаварийного режимов цепей подстанции 61
4.1.1 Расчет токов цепей трансформаторов 61
4.1.2 Расчет токов в цепях линий 61
4.2 Выбор выключателей 63
4.2.1 Выбор выключателей на высшем напряжении 63
4.2.2 Выбор выключателей и ячейки КРУ на низшем напряжении 66
4.3 Выбор разъединителей 69
4.3.1 Выбор и проверка разъединителей на стороне ВН 69
4.3.2 Выбор и проверка разъединителей на стороне НН 70
4.4 Выбор трансформаторов тока 70
4.4.1 Выбор сборных шин и ошиновок на стороне ВН 70
4.4.2 Выбор жестких шин и ошиновок на стороне НН 72
4.5 Выбор трансформаторов тока 75
4.5.1 Выбор трансформаторов тока на стороне ВН 75
4.5.2 Выбор трансформаторов тока на стороне НН 76
4.6 Выбор трансформаторов напряжения 77
4.6.1 Выбор трансформаторов напряжение на стороне ВН 77
4.6.2 Выбор трансформаторов напряжение на стороне НН 78
4.7 Выбор трансформатора собственных нужд 79
4.8 Выбор схем распределительных устройств 82
4.9 Выбор ограничителя перенапряжений 83
4.9.1 Выбор ограничителей перенапряжений на стороне ВН 83
4.9.2 Выбор ограничителей перенапряжений в нейтрале силовых
трансформаторов 84
4.9.3 Выбор ограничителей перенапряжений на стороне НН 84
4.10 Расчёт молниезашиты подстанции 85
4.11 Расчёт заземляющего устройства 86
5 Определение технико-экономических показателей 90
6 Расчёт транспозиции фаз линий электропередачи 94
Заключение 99
Список использованных источников 100
ПРИЛОЖЕНИЕ А 102
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 103
ПРИЛОЖЕНИЕ В 104
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 105
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 106
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 107
Проектирование районной электрической сети является ответственной задачи, с одной стороны не следует допускать перерасхода материала для увеличения пропускной способности, с другой стороны не следует чересчур экономить. Электрическая сеть также должна быть достаточно надёжной и с возможностью дальнейшей модернизации, но при это экономичной
Выбор схемы районной электрической сети является задачей творческой, требующей принятие во внимание множества факторов.
Сопоставление двух выбранных вариантов схем производится по методу приведённых затрат. Этот метод довольно гибкий и позволяет включать или исключать из расчёта любые составляющие.
После предварительного выбора конфигурации сети, её следует проверить при расчёте установившихся режимов: нормального максимального и послеаварийного и выбрать коэффициенты трансформации.
Проектирование подстанции является не менее ответственной задачей. Выбору основного оборудования подстанции сопутствует расчёт токов коротких замыканий.
Выбор схемы электрических соединений также играет большую роль. С одной стороны она должна быть простой, наглядной, экономичной и безопасной в эксплуатации с другой стороны - достаточно надёжная.
Для симметрии параметров в электрических сетях используется транспозиция фаз.
Оценкой схемы являются технико-экономические показатели, которые отражают эффективность схемы, такие как себестоимость передачи электроэнергии или удельные затраты на один киловатт на подстанции.
Как показали расчёты установившихся режимов - падения напряжений в первом разделе оказались завышены почти на 7% в послеаварийном режиме, а в нормальном практически на 5%. Этого и следовало ожидать, так как сечение выбранного провода многократно превышает рекомендуемое сечение из-за ограничения по короне. Трансформаторы в нормальном максимальном режиме загружены на 70%. Следовательно, в будущем можно увеличить нагрузки на подстанциях.
Так как время использования максимальных нагрузок относительно небольшое, то это значит, что электрическая сеть большую часть времени будет работать недогруженной. Это подтверждает и структура потерь электроэнергии - потери холостого хода в несколько раз больше нагрузочных потерь. С этим борются режимными мероприятиями: снижение уровня напряжения, отключение параллельно работающих линий и трансформаторов.
Небольшое время использования максимальных нагрузок ведёт к недоиспользованию электрической сети, с другой стороны данное решение является перспективным в связи с постоянным ростом электропотребления.
1 Рожкова, Л. Д. Электрооборудование электрических станции и подстанции [Текст]: учебник для сред. проф. образования / Л. Д. Рожкова, Л. К. Корнеева, Т.В. Чиркова. - М.: Академия, 2005. - 448 с.
2 Рожкова, Л. Д. Электрооборудование станции и подстанции [Текст]: учебник для техникумов / Л. Д. Рожкова, В. С. Козулин. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.
3 Неклепаев, Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций [Текст]: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб. пособие для вузов / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. - М.: Энергатомиздат, 1989. - 608 с.
4 СТО 4.2-07-2014 Система менеджмента качества. Общие требования к построению и оформлению документов учебной и научной деятельности. - Красноярск: ИПК СФУ, 2014. - 60 с.
5 Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 октября 2010г. - Москва: КНОРУС, 2010. - 330 с.
6 СТО 56947007-29.240.30.010-2008 Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения. - Москва: ФСК ЕЭС, 2008. - 132 с.
7 Трансформаторы силовые ТРДНС-40000/220-У1, ТРДНС-63000/220-У1// ООО «Энергобаланс». - Пермь, 2017. - Режим доступа:
http://energobalans.pulscen.ru/ /
8 Выключатель высоковольтный элегазовый DT - 245 - 20/1000. // Sie-mens. - Режим доступа: http://www.energy.siemens.com/ru/ru
9 Ячейка КРУ серии D-12P. // АО “ГК” «Таврида Электрик». - Москва, 2017. - Режим доступа: http://www.tavrida.ru/
10 Выключатель вакуумный 10 кВ ВВ/TEL-10-40/4000У2 . // АО “ГК” «Таврида Электрик». - Москва, 2017. - Режим доступа: http://www.tavrida.ru/
11 Выключатель вакуумный 10 кВ ВРС-10-20/630. // ООО «НТЭАЗ Электрик». - Москва, 2017. - Режим доступа: httpV/www.vsoyuz.com/ъ
11 Разъединитель РГ-220/1000УХЛ1. // ЗАО «ЗЭТО». - Великолукск, 2017. - Режим доступа: http://www.zeto.ru/
12 Трансформатор напряжения НКФ-110-06-УХЛ1. // ООО
«Электрозавод». - Москва, 2016. - Режим доступа: http://www.elektrozavod.ru/
13 Трансформатор напряжения ЗНОЛП-1 0 УТ2. // АО “ГК” «Таврида Электрик». - Москва, 2016. - Режим доступа: http://www.tavrida.ru/
14 Трансформатор тока ТРГ-220. // АО «Уралэлектротяжмаш». - Екатеринбург, 2017. - Режим доступа: http://www.uetm.ru
15 Трансформатор тока ТЛШ-10-6,1-4. // ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока». - Свердловск, 2017. - Режим доступа:
http://www.cztt.ru
16 Трансформатор напряжения ЗНОГ-220 У1. // ЗАО «ЗЭТО». - Великолукск, 2017. - Режим доступа: http://www.zeto.ru/
17 Трансформатор силовой ТМ-250/10 // ООО «Энергобаланс». - Пермь, 2017. - Режим доступа: http://energobalans.pulscen.ru/
18 Герасименко А.А., Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии: учеб.пособие - Красноярск: ИПЦ КГТУ; Минск: БНТУ, 2006. - 808 с.
19 Ограничители перенапряжений. // ЗАО «ЗЭТО». - Великолукск, 2017. - Режим доступа: http://www.zeto.ru/
20 Укрупнённые стоимостные показатели линий электропередачи и подстанций напряжением 35-750 кВ, 2013 - 65 с.
21 Герасименко А.А., Таюрский В.М. Проектирование районной электрической системы: учебное пособие - Красноярск: КПИ, 1986 - 120с.
22 Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д. Л. Файбисовича. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС 2012 - 376 с.
23 Электроэнергетические системы и сети. Версия 1.0 [Электронный ресурс]: метод. указания по курсовому проектированию / сост.: А. А. Герасименко, Е. С. Кинев, Л. И. Пилюшенко. - Электрон. дан. (2 Мб). - Красноярск: ИПК СФУ, 2008.
24 Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил.
25 Бобров А.Э., Дяков А. М., Зорин В.Б. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: учеб. пособие. - Красноярск: КГТУ, 2006. - 127 с.
26 Правила устройства электроустановок [Текст]: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. - Новосибирск: Норматика, 2015. - 464 с., ил.
27 Реут М.А., Рокотян, С.С. Справочник по проектированию линий электропередачи - Москва «Энергия», 1971 - 288 с.