АННОТАЦИЯ 4
Введение 9
1 Анализ существующей схемы электрической сети района 12
1.1 Баланс активных и реактивных мощностей 14
1.1.1 Баланс активных мощностей 14
1.1.2 Баланс реактивных мощностей 16
1.2 Анализ работы трансформаторов, установленных в системе 18
1.3 Расчет и анализ существующего режима сети 22
1.3.1 Расчёт параметров линий 22
1.3.2 Расчёт режима в программе NetWorks 25
1.3.3 Расчет исходного режима сети с нагрузками,
соответствующими декабрьскому максимуму 2017 года 26
2 Вариант реконструкции сети в связи с ростом электрических нагрузок и
расчет характерных режимов сети 30
2.1 Расчёт нагрузок перспективного режима 30
2.1.1 Расчет режима сети с перспективными нагрузками 32
2.2 Вариант реконструкции электрической сети 36
2.3 Проверка реконструированной сети в минимальном режиме 39
2.4 Выбор отпаек трансформаторов на п/ст «Кочкарь» 41
3 Расчёт токов короткого замыкания 46
4 Проект подстанции «Кочкарь» 50
4.1 Выбор числа и мощности трансформаторов 50
4.2 Выбор структурной схемы 51
4.2.1 Выбор схем электрических соединений на высшем (ВН),
среднем(СН) и низшем(НН) напряжений на подстанции 524.3 Расчет токов нагрузок на присоединениях распределительных
устройств в нормальном и утяжеленных режимах 55
4.4 Выбор коммутационной аппаратуры 57
4.4.1 На стороне высокого напряжения 57
4.4.2 На стороне среднего напряжения подстанции 61
4.4.3 На стороне низкого напряжения подстанции 63
4.5 Выбор трансформаторов тока и напряжения РУ: (ВН, СН и НН) 65
4.5.1 Выбор ТТ и измерительных приборов РУВН 65
4.5.2 Выбор трансформаторов напряжения на 110 кВ 69
4.5.3 Выбор ТТ и измерительных приборов РУНН 71
4.5.4 Выбор трансформаторов напряжения 6 кВ 73
4.6 Выбор токоведущих частей распределительных устройств
подстанции и вспомогательного оборудования 74
4.6.1 Токоведущие части 74
4.6.2 Ограничители перенапряжений 76
4.6.3 Заградители высокочастотные и конденсаторы связи 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 78
ПРИЛОЖЕНИЕ А 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 82
ПРИЛОЖЕНИЕ В 84
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 86
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 88
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 90
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 92
ПРИЛЛОЖЕНИЕ З 94
В современных условиях эксплуатация электростанций, электрических сетей и подстанций требует их объединения в едином техническом, оперативном, экономическом и хозяйственно-административном комплексе. Таким комплексом является энергосистема, где происходит концентрация производства электроэнергии на совместно работающих электростанциях, ее передача и распределение с помощью единой разветвленной электрической сети, состоящей из линий электропередачи и подстанций, что обеспечивает:
- повышение надежности электроснабжения и требуемое качество электроэнергии (поддержание нормальных уровней частоты и напряжения);
- использование достижений научно-технического прогресса в целях поддержания устойчивой работы электрических сетей, создания и развития централизованных систем автоматического управления режимами, укрупнение электростанций и подстанций, применение высокоэкономичного энергооборудования большой единичной мощности;
- возможность лучшего маневрирования и использования энергоресурсов;
- взаимное резервирование в электросетях;
- максимальную экономичность режимов работы энергосистемы при рациональном расходе топлива на электростанциях и оптимальных условиях обмена потоками мощности в электросетях;
- уменьшение потерь в электросетях;
- наименьшую себестоимость электроэнергии.С целью выполнения вышеуказанных технико-экономических преимуществ и ведется проектирование электросетей. Именно при проектировании выбирается наиболее рациональный путь решения задачи. Задача проектирования многоцелевая и, как правило, не имеет однозначного решения. Определенность в решении вводится требованием обеспечить при проектировании наивысшую экономическую целесообразность путем сравнения намеченных вариантов на основе технико-экономичных расчетов.
Данный проектируемый район в своем большинстве находится в подчинении Троицких электрических сетей. В марте 1965 года государственный производственный комитет по энергетики и электрификации СССР издаёт приказ № 57 об организации в составе Челябэнерго четырёх предприятий электрических сетей, в том числе Троицких, с местом нахождения в г. Троицке. В зону обслуживания ТЭС входят 3 города, 4 районных центра и 243 населенных пункта. Общее количество электрооборудования сетей составляет 34,5 тыс. условных единиц. Основными задачами ТЭС являются передача, преобразование и распределение электрической энергии, а также эксплуатация и ремонт электросетевого хозяйства на территории 22,0 тыс.кв.км., что составляет четвертую часть всей Челябинской области. Электросети протянулись с запада на восток от Уйского района и до Курганской области, и с севера на юг от Еткульского района до республики Казахстан. На балансе предприятия в настоящее время находится 61 подстанция напряжением 35-110 кВ с установленной мощностью трансформаторов свыше 995 МВт, а также более 1,8 тыс.км высоковольтных линий электропередач 35 - 110 кВ и около 8,3 тыс. км линий напряжением 100,4кВ. Кроме того, на балансе ТЭС находится более 2,2тыс. трансформаторных пунктов 10/0,4кВ установленной мощностью 384,7 МВт в сельской местности. В структуре ТЭС - 6 районов электрических сетей с линиями и подстанциями напряжением 35/110 кВК сетям в настоящее время подключено более 1,3 тыс. производственных объектов г. Троицка, Южноуральска, Пласта, развитая сеть электрифицированных железных дорог, объекты сельского хозяйства. Полезный годовой отпуск электроэнергии потребителям составляет 1564,9 млрд. кВт-час. ТЭС обеспечивает светом 70 тыс. абонентов в сельской местности и в г. Троицке, Южноуральске, Пласте. На предприятии работает 639 человек, для которых созданы нормальные условия труда и отдыха.
По результатам проектных расчетов предложен вариант развития существующей системы энергоснабжения района, удовлетворяющий требованиям надежности и качеству электроэнергии. Выполненный проект развития сети может рассматриваться как составная часть выбора схемы развития энергосистемы.
Выбор основного электрооборудования сети и проектируемой подстанции осуществлялся на основе последних разработок оборудования (микропроцессорная защита, элегазовая коммутационная аппаратура, КП «Исеть» и т.п.).
Разработанная сеть имеет дальнейшую перспективу развития, связанную с современным оборудованием, высокой пропускной способностью линий и др., что немаловажно при постоянном росте мощностей потребителей.
