Модернизация системы электроснабжения улиц Молодёжная и Берёзовая посёлка Бердяуш
|
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ 11
2 ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 12
3 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 16
3.1 Анализ электроприёмников улиц Молодёжная, Берёзовая и
Береговая 17
3.2 Анализ электроприёмников гаражей 17
3.3 Анализ электроприёмников скважины 17
3.4 Категории электроприёмников по надёжности электроснабжения .. 17
4 РАСЧЁТ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ 19
4.1 Расчёт электрической мощности улиц Молодёжная, Берёзовая и
Береговая 19
4.2 Расчёт электрической мощности уличного освещения 19
4.3 Расчёт нагрузки универсама 19
4.4 Расчёт центра электрических нагрузок 22
5 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 24
6 ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 26
6.1 Схема внешнего электроснабжения 26
6.2 Схема внутреннего электроснабжения 27
7 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ПРОВОДОВ 29
7.1 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 29
7.2 Выбор кабельно-проводниковой продукции 31
8 САМОНЕСУЩИЙ ИЗОЛИРОВАННЫЙ ПРОВОД И СРАВНЕНИЕ
ЕГО С ЗАРУБЕЖНЫМИ АНАЛОГАМИ 34
9 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 40
9.1 Общее представление о токах короткого замыкания 40
9.2 Расчёт токов короткого замыкания на стороне высокого
напряжения 42
9.3 Расчёт токов короткого замыкания на стороне низкого
напряжения 45
9.4 Расчёт однофазного короткого замыкания в наиболее удалённой
точке 48
9.5 Расчёт теплового импульса тока короткого замыкания 51
10 РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СЕТЯМИ 52
11 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ НА СТОРОНЕ ВЫСОКОГО И НИЗКОГО
НАПРЯЖЕНИЯ 56
12 ПРОЕКТ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО МОНТАЖУ КОМПЛЕКТНОЙ
ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ 61
13 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ 65
13.1 Расчёт первого варианта сравнения 65
13.2 Расчёт второго варианта сравнения 69
14 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 72
14.1 Краткое описание улиц Молодёжная, Берёзовая и Береговая
посёлка Бердяуш 72
14.2 Анализ производственных и экологических опасностей 72
14.3 Нормативные значения факторов рабочей среды и трудового
процесса 73
14.4 Организационные вопросы охраны труда 74
14.5 Производственная санитария 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 91
1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ 11
2 ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 12
3 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 16
3.1 Анализ электроприёмников улиц Молодёжная, Берёзовая и
Береговая 17
3.2 Анализ электроприёмников гаражей 17
3.3 Анализ электроприёмников скважины 17
3.4 Категории электроприёмников по надёжности электроснабжения .. 17
4 РАСЧЁТ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ 19
4.1 Расчёт электрической мощности улиц Молодёжная, Берёзовая и
Береговая 19
4.2 Расчёт электрической мощности уличного освещения 19
4.3 Расчёт нагрузки универсама 19
4.4 Расчёт центра электрических нагрузок 22
5 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 24
6 ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 26
6.1 Схема внешнего электроснабжения 26
6.2 Схема внутреннего электроснабжения 27
7 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ПРОВОДОВ 29
7.1 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 29
7.2 Выбор кабельно-проводниковой продукции 31
8 САМОНЕСУЩИЙ ИЗОЛИРОВАННЫЙ ПРОВОД И СРАВНЕНИЕ
ЕГО С ЗАРУБЕЖНЫМИ АНАЛОГАМИ 34
9 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 40
9.1 Общее представление о токах короткого замыкания 40
9.2 Расчёт токов короткого замыкания на стороне высокого
напряжения 42
9.3 Расчёт токов короткого замыкания на стороне низкого
напряжения 45
9.4 Расчёт однофазного короткого замыкания в наиболее удалённой
точке 48
9.5 Расчёт теплового импульса тока короткого замыкания 51
10 РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СЕТЯМИ 52
11 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ НА СТОРОНЕ ВЫСОКОГО И НИЗКОГО
НАПРЯЖЕНИЯ 56
12 ПРОЕКТ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО МОНТАЖУ КОМПЛЕКТНОЙ
ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ 61
13 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ 65
13.1 Расчёт первого варианта сравнения 65
13.2 Расчёт второго варианта сравнения 69
14 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 72
14.1 Краткое описание улиц Молодёжная, Берёзовая и Береговая
посёлка Бердяуш 72
14.2 Анализ производственных и экологических опасностей 72
14.3 Нормативные значения факторов рабочей среды и трудового
процесса 73
14.4 Организационные вопросы охраны труда 74
14.5 Производственная санитария 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 91
Электричество уже давно и прочно вошло во все отрасли промышленности и в быт людей. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи и преобразования.
В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок:
- по производству электроэнергии (электрические станции);
- по передачи, преобразованию и распределению электроэнергии - электрические сети и подстанции;
- по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах (приёмники электроэнергии).
Электрическая сеть объекта электроснабжения называется системой электроснабжения объекта. Системы электроснабжения населения создаются для обеспечения электроэнергией бытовых электроприёмников, к которым относятся, теле, видео, бытовая техника, электронагревательные установки, освещение и другие.
Электрические нагрузки, постоянно меняющаяся величина: подключаются новые потребители. Постепенно растет нагрузка на вводе в дома т.к. увеличивается насыщенное бытовыми приборами, если электрические нагрузки увеличиваются, то пропускная способность электрических сетей становится недостаточной и появляется необходимость в их реконструкции. При этом часть воздушных линий заменяют подземными кабелями или воздушными линиями с изолированными самонесущими проводами. Основное преимущество таких сетей высокая надежность и большой срок службы. Проводятся работы по реконструкции электрических сетей с применением самонесущих проводов и кабелей.
При реконструкции широко внедряются мероприятия по повышению надежности электроснабжения сельских потребителей, которая еще далеко
лист
~8~
недостаточна. Обеспечение требуемой надежности качества и экономичности основные задачи электроснабжения.
Главная схема электрических соединений подстанции является тем основным элементом, который определяет все свойства, особенности и техническую характеристику подстанции в целом. При выборе главной схемы неотъемлемой частью ее построения являются обоснование и выбор параметров оборудования и аппаратуры и рациональная их расстановка в схеме, а также принципиальное решение вопросов защиты и эксплуатационного обслуживания подстанции. Последние вопросы в свою очередь оказывают непосредственное влияние на наличие или отсутствие эксплуатационного и ремонтного персонала на подстанции.
В электроэнергетике России в настоящее время действует около 1900 районов электрических сетей (РЭС), являющихся производственными подразделениями предприятий электрических сетей (ПЭС) и обслуживающих распределительные электрические сети 0,38 - 110 кВ. С целью повышения эффективности работы этих сетей, надежности, качества и экономичности электроснабжения потребителей в последние годы в рамках создания интегрированных автоматизированных систем управления ПЭС началось внедрение комплексов телемеханики и вычислительной техники на нижних уровнях управления - в районах электрических сетей.
Основным направлением дальнейшего развития АСУ является интеграция автоматизированного управления отдельными технологическими процессами и структурными подразделениями РЭС в единую интегрированную систему ИАСУ ПЭС, на базе стандартизации решений по техническому, информационному и программному обеспечению АСУ РЭС с ИАСУ ПЭС. Практическая реализация этого направления в конечном счете должна обеспечивать наиболее полный экономически и технически обоснованный охват автоматизацией основных функций управления РЭС для достижения наилучших результатов производственно - хозяйственной деятельности, развития и внедрения новой техники, оптимизации технологических процессов и режимов работы электрических сетей, сбалансированного роста технико-экономических показателей, рационального использования материальных и трудовых ресурсов.
Это достигается на основе:
- интеграции взаимосвязанных функций управления РЭС;
- согласованного взаимодействия всех подсистем АСУ РЭС: АСДУ, АСПТОУ, АСКУЭ и АСУТП подстанций;
- использования иерархической системы моделей планирования, эксплуатации и ремонта электрических сетей и оперативного управления их режимами для принятия согласованных оптимальных решений руководством РЭС;
- рационального распределения функций между подразделениями РЭС, обеспечивающего комплексность принятия согласованных решений, целевую направленность деятельности подразделений, гибкость и простоту управления в каждом звене;
- усиление роли и повышения эффективности оперативно-диспетчерского управления распределительными электрическими сетями, создания тесного взаимодействия с верхними и низшими уровнями диспетчерского управления;
- совершенствования и унификации документооборота в РЭС и ПЭС;
- автоматизации сбора, обработки и отображения информации;
- создания распределенной автоматизированной базы данных для решения технологических и управленческих задач РЭС.
Цель: оптимизация режимов работы распределительных электрических сетей, а также повышение надежности электроснабжения.
Задачи:
- проанализировать систему электроснабжения и электроприёмники;
В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок:
- по производству электроэнергии (электрические станции);
- по передачи, преобразованию и распределению электроэнергии - электрические сети и подстанции;
- по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах (приёмники электроэнергии).
Электрическая сеть объекта электроснабжения называется системой электроснабжения объекта. Системы электроснабжения населения создаются для обеспечения электроэнергией бытовых электроприёмников, к которым относятся, теле, видео, бытовая техника, электронагревательные установки, освещение и другие.
Электрические нагрузки, постоянно меняющаяся величина: подключаются новые потребители. Постепенно растет нагрузка на вводе в дома т.к. увеличивается насыщенное бытовыми приборами, если электрические нагрузки увеличиваются, то пропускная способность электрических сетей становится недостаточной и появляется необходимость в их реконструкции. При этом часть воздушных линий заменяют подземными кабелями или воздушными линиями с изолированными самонесущими проводами. Основное преимущество таких сетей высокая надежность и большой срок службы. Проводятся работы по реконструкции электрических сетей с применением самонесущих проводов и кабелей.
При реконструкции широко внедряются мероприятия по повышению надежности электроснабжения сельских потребителей, которая еще далеко
лист
~8~
недостаточна. Обеспечение требуемой надежности качества и экономичности основные задачи электроснабжения.
Главная схема электрических соединений подстанции является тем основным элементом, который определяет все свойства, особенности и техническую характеристику подстанции в целом. При выборе главной схемы неотъемлемой частью ее построения являются обоснование и выбор параметров оборудования и аппаратуры и рациональная их расстановка в схеме, а также принципиальное решение вопросов защиты и эксплуатационного обслуживания подстанции. Последние вопросы в свою очередь оказывают непосредственное влияние на наличие или отсутствие эксплуатационного и ремонтного персонала на подстанции.
В электроэнергетике России в настоящее время действует около 1900 районов электрических сетей (РЭС), являющихся производственными подразделениями предприятий электрических сетей (ПЭС) и обслуживающих распределительные электрические сети 0,38 - 110 кВ. С целью повышения эффективности работы этих сетей, надежности, качества и экономичности электроснабжения потребителей в последние годы в рамках создания интегрированных автоматизированных систем управления ПЭС началось внедрение комплексов телемеханики и вычислительной техники на нижних уровнях управления - в районах электрических сетей.
Основным направлением дальнейшего развития АСУ является интеграция автоматизированного управления отдельными технологическими процессами и структурными подразделениями РЭС в единую интегрированную систему ИАСУ ПЭС, на базе стандартизации решений по техническому, информационному и программному обеспечению АСУ РЭС с ИАСУ ПЭС. Практическая реализация этого направления в конечном счете должна обеспечивать наиболее полный экономически и технически обоснованный охват автоматизацией основных функций управления РЭС для достижения наилучших результатов производственно - хозяйственной деятельности, развития и внедрения новой техники, оптимизации технологических процессов и режимов работы электрических сетей, сбалансированного роста технико-экономических показателей, рационального использования материальных и трудовых ресурсов.
Это достигается на основе:
- интеграции взаимосвязанных функций управления РЭС;
- согласованного взаимодействия всех подсистем АСУ РЭС: АСДУ, АСПТОУ, АСКУЭ и АСУТП подстанций;
- использования иерархической системы моделей планирования, эксплуатации и ремонта электрических сетей и оперативного управления их режимами для принятия согласованных оптимальных решений руководством РЭС;
- рационального распределения функций между подразделениями РЭС, обеспечивающего комплексность принятия согласованных решений, целевую направленность деятельности подразделений, гибкость и простоту управления в каждом звене;
- усиление роли и повышения эффективности оперативно-диспетчерского управления распределительными электрическими сетями, создания тесного взаимодействия с верхними и низшими уровнями диспетчерского управления;
- совершенствования и унификации документооборота в РЭС и ПЭС;
- автоматизации сбора, обработки и отображения информации;
- создания распределенной автоматизированной базы данных для решения технологических и управленческих задач РЭС.
Цель: оптимизация режимов работы распределительных электрических сетей, а также повышение надежности электроснабжения.
Задачи:
- проанализировать систему электроснабжения и электроприёмники;
В рамках настоящего дипломного проекта предложен проект модернизации системы электроснабжения улиц Молодёжная и Берёзовая посёлка Бердяуш.
Произведён анализ электроприёмников посёлка, рассчитаны нагрузки улиц Молодёжная, Березовая и Береговая посёлка Бердяуш с перспективой развития на 10 лет. Произведён выбор трансформаторов. Рассчитаны токи короткого замыкания и произведён выбор аппаратов защиты и коммутации. Представлен проект производства работ на монтаж КТП. Вместо установленной комплектной однотрансформаторной подстанции мощностью 630 кВт, предложено построить одну комплектную двухтрансформаторную подстанциию мощностью 800 кВт. Произведённый сравнительный технико-экономический анализ, подтвердил правильность выбора схемы электроснабжения. Рассмотрены вопросы охраны труда, экологии и гражданской обороны.
Произведён анализ электроприёмников посёлка, рассчитаны нагрузки улиц Молодёжная, Березовая и Береговая посёлка Бердяуш с перспективой развития на 10 лет. Произведён выбор трансформаторов. Рассчитаны токи короткого замыкания и произведён выбор аппаратов защиты и коммутации. Представлен проект производства работ на монтаж КТП. Вместо установленной комплектной однотрансформаторной подстанции мощностью 630 кВт, предложено построить одну комплектную двухтрансформаторную подстанциию мощностью 800 кВт. Произведённый сравнительный технико-экономический анализ, подтвердил правильность выбора схемы электроснабжения. Рассмотрены вопросы охраны труда, экологии и гражданской обороны.
