ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ исходных данных
1.1 Историческая справка, географические и климатические
характеристики
1.2 Действующая система электроснабжения
1.3 Формирование вариантов электроснабжения поселка Арадан и
туристической базы ООО «Дороги Сибири»
1.3.1 Вариант 1 - от ЛЭП 220 кВ «Ергаки-Туран»
1.3.2 Вариант 2 - от генерирующего объекта на базе ВИЭ
2. Анализ потенциала для использования возобновляемых источников энергии
2.1 Анализ ветроэнергетического потенциала
2.2 Анализ солнечного потенциала
2.3 Анализ возможности использования других видов генерации на базе ВИЭ
2.4 Выбор местоположения станции на базе ВИЭ
3 Выбор основного генерирующего оборудования
3.1 Формирование структуры электростанции на базе ВИЭ
3.2 Выбор ветроэнергетических установок
3.3 Выбор дизельных генераторов
3.4 Выбор солнечных батарей и инверторов
3.5 Выбор аккумуляторных батарей
4 Формирование вариантов структурных схем электростанции на базе
возобновляемых источников энергии
4.1 Выбор окончательного варианта структурной схемы
4.1.1 Выбор трансформаторов на станции
4.1.2 Предварительный выбор высоковольтных выключателей
4.1.3 Расчет приведенных затрат
4.1.4 Сравнение вариантов
5 Объединенная схема электрических соединений
6 Предварительный выбор основного оборудования
6.1 Выбор автоматических выключателей
Продолжение таблицы 6.3
6.2 Выбор кабельных линий
6.3 Выбор шин
6.4 Выбор рубильников
6.5 Выбор трансформаторов тока
7 Расчет токов короткого замыкания
7.1 Расчет параметров схемы замещения
7.2 Составление схемы замещения
7.3 Расчет тока короткого замыкания в точке К-1, К-2, К-3, К-6
7.4 Расчет тока короткого замыкания в точке К-4, К-5
8 Выбор и проверка основного оборудования на токи короткого замыкания 51
8.1 Выбор и проверка высоковольтного выключателя на стороне 10 кВ 51
8.2 Проверка автоматических выключателей на действие токов короткого
замыкания 55
8.3 Проверка рубильников на действие токов короткого замыкания 58
8.4 Выбор предохранителей 60
8.5 Выбор и проверка токоведущих частей 60
8.6 Выбор соединительных проводов для солнечных панелей 63
9 Выбор изоляторов 64
9.1 Выбор опорных изоляторов 64
9.2 Выбор проходных изоляторов 66
10 Генеральный план станции 68
11 Грозозащита 68
11.1 Грозозащита ВЭУ 68
11.2 Грозозащита станции 69
11.3 Выбор ОПН 72
12 Расчет заземляющего устройства 73
13 Технико-экономический расчет 78
13.1 Составление сметы затрат 78
13.2 Определение выработки генерирующих объектов на базе ВИЭ 80
13.2.1 Выработка солнечных панелей 80
13.2.2 Выработка ВЭУ 80
13.3 Расчет издержек 82
13.4 Сравнение вариантов электроснабжения по приведенным затратам .. 83
13.5 Расчет себестоимости электрической энергии. Сравнение вариантов по
себестоимости 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 88
Приложение А Объединенная схема электрических соединений 90
Приложение Б Схема станции с ЛЭП и подстанциям 91
Приложение В Генеральный план станции 92
Приложение Г Спецификация к генеральному плану станции 93
Приложение Д Компоновка распределительного пункта 94
Гибридные энергосистемы для удаленных поселков являются экономически обоснованной альтернативой прокладке электрических сетей для электрификации удаленных объектов. В России насчитываются тысячи населенных пунктов, которые не имеют централизованного электроснабжения, и в настоящее время снабжаются энергией от дизельных и бензиновых электро-станций. В таких населенных пунктах электроснабжение ненадежно, полностью зависит от завоза топлива, требует высоких эксплуатационных затрат как на топливо, так и на техническое обслуживание и ремонт. Электроэнергия подается в дома только по несколько часов в день, а остальное время дома не имеют электроснабжения. Такая ситуация способствует ухудшению комфортности проживания, оттоку жителей в города, опустению целых деревень, расположенных в удаленных районах России.
В гибридной системе электроснабжения применяются различные источники энергии (солнечные батареи, ветроустановки, дизель-генераторы, микроГЭС), которые снабжают энергией общую сеть электроснабжения населенного пункта. При этом солнечные батареи, ветроустановки и микроГЭС являются основным источником энергии, а дизель-генераторы используются как резервные источники энергии. Это принципиально отличает гибридные системы от традиционных, чисто дизельных систем электроснабжения. Резко снижается объем потребления топлива на таких объектах, рас¬ходы на техническое обслуживание и капитальный ремонт генераторов, улучшаются режимы подачи электроэнергии потребителям. Все это способствует улучшению условий жизни населения, стимулирует местную экономическую деятельность и увеличивает доходы населения и уровень жизни.
При использовании дизельных генераторов и других традиционных источников энергии в качестве автономных систем при малом потреблении приводит к большому тарифу на электроэнергию (более 20 руб за кІВгч) из- за больших издержек, связанных с закупкой топлива. Использование гибридных систем электроснабжения в удаленных поселках позволит значительно снизить стоимость электроэнергии, сохранить ископаемое топливо и улучшить надежность электроснабжения.
Основной задачей данного проекта является определение наиболее экономичного варианта электроснабжения посёлка Арадан. Помимо этого, должны выполнятся такие задачи, как:
1) снижения тарифа на электроэнергию
2) Снижение вредных выбросов в атмосферу от сгорания дизельного топлива
Решение данных задач может быть достигнуто несколькими путями, а именно:
1) Строительство подстанции
2) Строительство электрической станции на базе ВИЭ
Сформированы предложения по электроснабжению поселка Арадан и прилегающей к нему туристической базы.
Произведено исследование потенциала данного района для использования объектов на базе ВИЭ.
Спроектирована электростанция на базе ВИЭ с формированием структуры генерирующего оборудования, его выбором. Выбрано и проверено на действие токов КЗ основное оборудование электростанции (выключатели, рубильники, шины, кабели, изоляторы и т.д.). Спроектирована молниезащита и заземление.
Произведен технико-экономический расчет с вычислением капиталовложений в строительство станции Кст=44,125 млн. руб., с вычислением капиталовложений по варианту электроснабжения в целом Ку 48,595 млн. руб. и с вычислением приведенных затрат по данному варианту Зпр=9,586 млн. руб./год. Произведен расчет себестоимости электроэнергии на станции мст=8,39 руб/кВтч.
Произведено сравнение вариантов по приведенным затратам и по себе¬стоимости электроэнергии. В качестве оптимального варианта выбран вариант электроснабжения №1 (от ЛЭП 220 кВ). Ку=39,85 млн. руб.; Зпр=8,23 млн. руб./год; мп/ст=5,49 руб/кВтч.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
