АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ СХЕМЫ СЕТЕВОГО РАЙОНА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ 8
1.1 Исходные данные существующей сети 8
1.2 Анализ сети 35 кВ существующей энергосистемы 10
1.3 Анализ работы трансформаторов, установленных в системе 14
1.4 Расчет приведенных нагрузок на подстанциях 16
1.5 Расчет характерных режимов работы существующей сети 17
1.5.1 Работа сети в режиме максимальных нагрузок 17
1.5.2 Работа сети в режиме минимальных нагрузок 18
1.5.3 Работа сети послеаварийном режиме 18
2 РАЗВИТИЕ СЕТЕВОГО РАЙОНА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ 19
2.1 Разработка структурной схемы подстанции «Опытная» 19
2.1.1 Выбор трансформаторов на подстанции «Опытная» 19
2.1.2 Выбор линии 110 кВ на подстанции «Опытная» 20
2.2 Варианты подключения подстанции «Опытная» в энергосистему 21
2.2.1 Вариант 1 подключения подстанции «Опытная» 21
2.2.2 Вариант 2 подключения подстанции «Опытная» 24
2.2.3 Вариант 3 подключения подстанции «Опытная» 26
2.2.4 Вариант 4 подключения подстанции «Опытная» 29
2.3 Выбор варианта развития энергосистемы 31
3 ПРОЕКТ ПОДСТАНЦИИ «ОПЫТНАЯ» 36
3.1 Разработка схем распределительных устройств подстанции «Опытная» 36
3.2 Расчет токов короткого замыкания на подстанции «Опытная» 36
3.3 Расчет токов нормального и утяжеленного режимов 39
3.4 Выбор оборудования на подстанции «Опытная» 41
3.4.1 Выбор выключателей разъединителей на стороне 110 кВ 41
3.4.2 Выбор выключателей разъединителей на стороне 10 кВ 43
3.5 Выбор средств измерения на подстанции 44
3.6 Выбор трансформаторов тока 45
3.6.1 Выбор трансформатора тока 110 кВ 46
3.6.2 Выбор трансформатора тока 10 кВ 48
3.7 Выбор трансформаторов напряжения 51
3.7.1 Выбор трансформатора напряжения 110 кВ 51
3.7.2 Выбор трансформатора напряжения 10 кВ 52
3.8 Выбор токоведущих частей 53
3.8.1 Выбор токоведущих частей 110 кВ 53
3.8.2 Выбор токоведущих частей от выводов трансформатора до КРУ .54
3.8.3 Выбор сборных шин КРУ 56
3.8.4 Выбор кабельных линий 10 кВ 56
3.9 Выбор изоляторов 563.10 Ограничители перенапряжения 58
3.11 Выбор высокочастотных заградителей и конденсаторов связи 59
3.12 Выбор схемы питания собственных нужд 60
3.12.1 Определение мощности потребителей собственных нужд 60
3.12.2 Выбор схемы собственных нужд 61
3.12.3 Выбор трансформаторов собственных нужд 61
3.13 Выбор аккумуляторной батареи 62
3.14 Специальный вопрос: Регулирование напряжения на подстанции 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СЕТИ.. .72
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА СЕТИ ПРИ ПОДКЮЧЕНИИ
ПОДСТАНЦИИ «ОПЫТНАЯ» 82
ПРИЛОЖЕНИЕ В. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ 85
Непрерывное проникновение электричества во все сферы жизнедеятельности приводит к росту энергопотребления и постоянному расширению энергосистемы. Сети 110 кВ имеют региональное значение и являются одними из самых протяженных, поэтому от их надежной и бесперебойной работы зависит многое. Большой физический износ основного оборудования электростанций и подстанций снижает эффективность производства. Все это ведет к реконструкции энергосистемы как в целом, так и ее части.
При реконструкции необходимо рассмотреть ряд вопросов, связанных с проверкой линий по пропускной способности, короне, механической прочности, а также по допустимому отклонению или потери напряжения. Схема развития сети должна обеспечивать надежное, безопасное электроснабжение потребителей и заданное качество электроэнергии.
В процессе проектирования подстанции необходимо рассчитать и выбрать необходимые коммутационные аппараты и измерительную технику, а так же решить ряд вопросов, связанных с назначением и ролью ее в сети, а также, если по стечению обстоятельств окажется возможным, учесть ее дальнейшее развитие при меньших затратах. Окончательный выбор варианта должен производиться с учетом экономических показателей, поскольку потребуется привлекать большие инвестиции, срок которых будет определяться идеей и соответственно самим инвестором.
В данном дипломном проекте бы рассмотрен вариант развития сетевого района энергосистемы, расположенной в Уральском регионе в связи со строительством нового микрорайона. На основании технико-экономического анализа четырех вариантов подключения новой подстанции «Опытная» к сети 110 кВ по минимальным затратам был выбран вариант подключения подстанции отпайками от линий «Центральная - Болото-2» и «Центральная - Светлая» и реконструированы три линии электропередачи («Узловая - Болото-1», «ТЭЦ - Отп 2», «ОТП 2 - Светлая»). Все режимы сети были рассчитаны с помощью программы NetWORKS.
В соответствии с требованиями к проектированию новых сетевых объектов на новой подстанции к установке на 110 кВ были приняты элегазовые выключатели, элегазовые трансформаторы тока и емкостные трансформаторы напряжения, а на 10 кВ в закрытом распределительном устройстве - вакуумные выключатели. Выбраны и проверены все токоведущие части. Для запитывания механизмов собственных нужд подстанции выбраны трансформаторы собственных нужд и аккумуляторная батарея.
В качестве специального вопроса было рассмотрено влияние отклонения напряжения от номинального значения как на отдельное оборудование, так и на работу электрической сети в целом, а также освещены методы регулирования напряжения в энергосистеме. Для проектируемой подстанции для достижения желаемого напряжения у потребителей выбраны отпайки силового трансформатора в максимальном, минимальном и утяжеленном режимах работы сети.
1. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - М.: Стандартинформ, 2014.
2. ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки. - М.: Стандартинформ, 1985.
3. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файби- совича. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ЭНАС, 2009. - 392 с..
4. Правила устройства электроустановок: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. 7-ой выпуск. - Новосибирск: Изд-во Сиб. унив., 2007. - 854 с.
5. Укрупненные стоимостные показатели линий электропередачи и подстанций напряжением 35-750 кВ. - ПАО "ФСК ЕЭС", 2013. - 33 с.
6. Куликов, Ю.А. Переходные процессы в электрических системах: учебное пособие / Ю.А. Куликов, - 2-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. - 284 с.
7. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций: учебник для сред. проф.образования / Л.Д. Рожкова, Л.К. Корнеева, Т.В. Чирикова - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 448 с.
8. Положение ОАО «Россети» о единой технической политике в электросетевом комплексе. - http://www.fsk-ees.ru.
9. Выключатель элегазовый колонковый ВГТ-110. -
http://zeto.ru/products_and_services/high_voltage_equipment/elegazovye- kolonkovye-vyklyuchateli-tipa-vgt-110.
10. Измерительные трансформаторы тока и напряжения . -
http://www.uralenergo.ru/izmeritelniye-transformatori-toka-i-napryzheniya.
11. Комплектные распределительные устройства серии К-105 6(10)кВ. - http://www.aozemi.ru/sku11100.html
12. Полимерные изоляторы типа ЛК. - http://www.aston-
e.ru/products/izolator/?id=3&B=3/2/1&K=4&Kat=2&idpos=39.