Введение
1 Выбор эскиза сети на базе натуральных показателей 8
1.1 Составление баланса активной и реактивной мощностей 8
1.2 Определение суммарной мощности компенсирующих устройств и
величины расчётных нагрузок подстанций 10
1.3 Составление вариантов схем соединений сети 11
1.4 Приближённый расчёт потокораспределения. Выбор номинального
напряжения 12
1.5 Сравнение вариантов схем ЭС по натуральным показателям и
выбор наилучшего 21
2 Выбор основного оборудования РЭС 22
2.1 Выбор сечения проводников ЛЭП методом экономической
плотности тока 22
2.2 Выбор силовых трансформаторов на подстанциях 24
2.3 Выбор схемы распределительного устройства НН 25
2.4 Выбор коммутирующего оборудования 26
2.4.1 Выбор выключателей 26
2.4.2 Выбор разъединителей 32
2.4.3 Выбор сборных шин и ошиновок 33
2.4.4 Выбор измерительных трансформаторов 35
2.4.5 Выбор трансформатора собственных нужд 38
3 Технико-экономический расчёт схемы сети 40
4 Расчёт и анализ характерных УР и перспективы развития энергорайона с
точки зрения загрузки питающей сети 220 кВ, запаса пропускной способности ЛЭП и подстанции 44
4.1 Составление эквивалентной схемы замещения ЭС 44
4.2 Определение расчётных нагрузок в различных режимах 46
4.3 Расчёт установившихся режимов на ЭВМ и анализ результатов расчётов 47
4.4 Выбор ответвлений РПН трансформаторов 48
4.5 Оценка надёжности схемы сети и перспективы развития энергорайона 52
5 Выбор устройств регулирования напряжения 57
5.1 Регулирование напряжения в сетях генераторами электрических
станций 58
5.2 Регулирование напряжения изменением коэффициента
трансформации 59
5.3 Регулирование напряжения изменением сопротивления сети 63
5.4 Регулирование напряжения изменением потоков реактивной
мощности 65
5.5 Сравнение способов регулирования напряжения 68
Заключение 71
Список использованных источников 72
ПРИЛОЖЕНИЕ А Файл исходных данных для расчёта нормального
максимального режима сети в программе «REGIM» 74
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Файл исходных данных для расчёта нормального
минимального режима сети в программе «REGIM» 75
ПРИЛОЖЕНИЕ В Файл исходных данных для расчёта послеаварийного
режима сети без дополнительных КУ в программе «REGIM» 76
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Файл исходных данных для расчёта послеаварийного
режима сети с учётом дополнительных КУ в программе «REGIM» 77
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Результаты расчёта нормального максимального режима
сети в программе «REGIM» 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Результаты расчёта нормального минимального режима
сети в программе «REGIM» 79
ПРИЛОЖЕНИЕ Ё Результаты расчёта послеаварийного режима сети без
дополнительных КУ в программе «REGIM» 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Результаты расчёта послеаварийного режима сети с
учётом дополнительных КУ в программе «REGIM» 81
ПРИЛОЖЕНИЕ З Принципиальная схема электрических соединений РЭС... 82 ПРИЛОЖЕНИЕ И Принципиальная схема электрических соединений
подстанции 220/10 кВ 83
ПРИЛОЖЕНИЕ К Схема замещения РЭС с результатами РУР 84
ПРИЛОЖЕНИЕ Л Основные технико-экономические показатели РЭС 85
ПРИЛОЖЕНИЕ М Принципиальная схема подключения УКРМ1 -10,5 86
Районная электрическая сеть (далее РЭС) является важнейшим связующим объектом между генерирующими источниками и электропотребителями. Поэтому к РЭС предъявляются многочисленные требования, чтобы обеспечить нормальный режим работы электропотребителей и энергоблоков на станциях.
Характерным показателем эффективности использования РЭС являются технико-экономические показатели, а также оптимальный режим работы сети. Определение мероприятий для получения оптимального режима работы существующей РЭС задача крайне трудоёмкая. Но на стадии проектирования данная задача решается существенно проще ввиду лёгкости применения технических решений и организационных мероприятий. Также необходимо применять современные решения ввиду долгой эксплуатации РЭС, чтобы поддерживать высокие показатели эффективности работы. Одним из простых и современных решений является использование номинального напряжения, равного 220 кВ, которое позволяет существенно повысить передаваемую мощность, снижает потери мощности и напряжения и т.д.
Расчёт и анализ работы проектируемой РЭС позволяет определить такие места, которые необходимо устранить для обеспечения нормального режима работы сети.
Огромную роль в РЭС играют подстанции (далее ПС), которые непосредственно связывают электропотребителей с источниками питания трансформацией. Так же, как и к РЭС, к ПС предъявляются многочисленные требования, поэтому важно правильно спроектировать подстанцию, чтобы обеспечить её работу даже при тяжёлой аварии.
Для решения обозначенных проблем необходимо использовать знания, полученные при изучении многих дисциплин. Также необходимо использовать большое количество опыта, накопленного в учебной литературе по соответствующим дисциплинам. Крайне важно, чтобы принятые решения соответствовали нормативно-технической документации и стандартам ОАО «Россети».
Для расчёта и анализа работы РЭС были обработаны исходные данные для проектирования, использованы инженерные методы расчёта установившихся режимов работы электрических сетей. Для проверки правильности и определения точности инженерного расчёта выполнен расчёт нормального максимального режима на ЭВМ с помощью программно¬вычислительного комплекса «REGIM».
Для определения оптимального режима работы и анализа РЭС дополнительно произведёны расчёты наиболее тяжёлого послеаварийного режима на ЭВМ, а также произведён выбор и расчёт режима регулирования напряжения на подстанциях.
При проектировании ПС №2 использованы современные типовые компоновки схем РУ, современное высоковольтное оборудование. Особый уклон сделан при рассмотрении вопроса выбора устройств групповой компенсации реактивной мощности в целях регулирования напряжения и выравнивания коэффициента мощности РЭС. При решении данного вопроса были выбраны устройства УКРМ1-10,5, производимых компанией ООО «Матик-электро».
РЭС 220 кВ и спроектированная ПС №2 соответствуют всем действующим нормам и требованиям, изложенными в нормативно-технической документации и стандартам ОАО «Россети», при этом применены современные и актуальные на ближайшее время решения. Графические материалы выполнены с максимальной наглядностью в соответствии с нормативно¬технической документацией и требованиями стандартов ОАО «Россети».
Считаю, что поставленные задачи были решены в полном объёме с рассмотрением всех аспектов в рамках выпускной квалификационной работы.
1. Герасименко, А. А. Проектирование районной электрической системы: метод. Указания по курсовому проектированию / сост.: А. А. Герасименко, Е. С. Кинев, Л. И. Пилюшенко. - Красноярск : ИПК СФУ, 2008. - 65 с.
2. Технический каталог компенсация реактивной мощности: Москва - 2010 / ООО «Матик-электро» // ООО «Матик-электро» [сайт]. - Москва, 2016.
- Режим доступа: http://www. matic.ru
3. СТО 56947007-29.240.30.010-2008 Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения. - Введ. 20.12.2007. - ОАО «ФСК ЕЭС», 2007. - 132 с.
4. Правила устройства электроустановок. - 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. - 656 с.
5. Неклепаев, Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб. пособие для вузов / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. — 608 с.: ил.
6. Рожкова, Л. Д. Электрооборудование станции и подстанции : учебник для техникумов / Л. Д. Рожкова, В. С. Козулин . - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энерготомиздат, 1987. - 648 с.
7. Элегазовый выключатель ВГБУ и ВГБП : номенклатурный каталог : Екатеринбург -2016 / OOO "Элеком"// OOO "Элеком" [сайт]. - Екатеринбург, 2016. - Режим доступа: http://www.elekom-ural.ru
8. Рожкова, Л. Д. Электрооборудование электрических станции и подстанции: учебник для сред. проф. образования / Л. Д. Рожкова, Л. К. Корнеева, Т.В. Чиркова. - М.: Академия, 2005. - 448 с.
9. Реакторное оборудование. Каталог решений в области улучшения качества электроэнергии, защиты электрических сетей и организации ВЧ связи
- 2015, / ЗАО «Группа «СВЭЛ». // ЗАО «Группа «СВЭЛ» [сайт]. - Екатеринбург, 2016. - Режим доступа: http://svel.ru
10. Комплектные распределительные устройства серии КРУ-СВЭЛ на напряжение 10(6) кВ: редакция № 16/10 -2016, / ЗАО «Группа «СВЭЛ». // ЗАО «Группа «СВЭЛ» [сайт]. - Екатеринбург, 2016. - Режим доступа: http://svel.ru
11. VF12. Выключатель вакуумный 10 кВ : номенклатурный каталог : Санкт-Петербург -2016 / АО «ПО Элтехника» // АО «ПО Элтехника» [сайт]. - Санкт-Петербург, 2016. - Режим доступа: http://www.elteh.ru
12. Технический катало разъединителей серии РГ на напряжение 35-500 кВ: Великие Луки -2016 / ЗАО «ЗЭТО» // ЗАО «ЗЭТО» [сайт]. - Великие Луки, 2016. - Режим доступа: http://www.zeto.ru
13. ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока». Производство
измерительных трансформаторов, напряжения и тока, силовых трансформаторов. - [сайт]. - Екатеринбург, 2015. - Режим
достѵііа:1іир:Хѵѵѵ^и.пі
14. Высоковольтная аппаратура, трансформаторы, преобразовательная
техника, электрические машины. - ЗАО «Энергомаш (Екатеринбург) - Уралэлектротяжмаш»[сайт]. - Екатеринбург, 2015.- Режим:1іПрХѵѵѵ.ііе1іп.пі
15. Веников, В. А. Регулирование напряжения в электроэнергетических системах / В. А. Веников, В. И. Идельчик, М. С. Лисеев. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 216 с.
16. Рокотян, С. С. Справочник по проектированию
электроэнергетических систем: учеб. пособие / под ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.
17. Солдаткина, Л. А. Электрические сети и системы / Л. А. Солдаткина. - М.: Энергия, 1972. - 272 с.
18. СТО 56947007-29.180.02.140-2012. Методические указания по проведению расчетов для выбора типа, параметров и мест установки устройств компенсации реактивной мощности в ЕНЭС. ОАО «ФСК ЕЭС», 2012. -16 с.
19. Электроэнергетика: Передача и распределение электроэнергии: метод. указания / сост. А. А. Герасименко, О. П. Халезина. - Красноярск: ИПЦ СФУ, 2009.- 76 с.
20. Герасименко, А. А. Передача и распределение электрической энергии: учеб. пособие / А. А. Герасименко, В. Т. Федин. - Красноярск: ИПЦ КГТУ; Минск: БНТУ, 2006. - 808 с.
21. Железко, Ю. С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии / Ю. С. Железко. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 224 с.
22. Кудрин, Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для студентов высших учебных заведений / Б. И. Кудрин. - 2-е изд. - М.: Интермет инжиниринг, 2006. - 672 с.
23. Веников, В. А. Статические источники реактивной мощности в электрических сетях: учеб. пособие / В. А. Веников, А. А. Жуков, И. И. Карташев, Ю. П. Рыжов. - М.: «Энергия», 1975. - 136 с.
24. Васильев, А. А. Электрическая часть станций и подстанций / А. А. Васильев, И. П. Крючков, Е. Ф. Наяшкова, М. Н. Околович. - 2-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.