Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ СХЕМЫ И УСЛОВИЙ РАБОТЫ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 10
1.1 Выбор трансформаторов на существующих подстанциях 10
1.2 Оценка балансов мощностей в сети 10
1.3 Анализ условий работы сети 35 кВ 15
1.4 Анализ условий работы силовых трансформаторов 110 кВ 21
1.5 Анализ условий работы сети 110 кВ 25
2 ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
РАЙОНА 28
2.1 Выбор номинального напряжения для проектирования сети 28
2.2 Выбор структурной схемы электростанции ЭС-2 28
2.3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 110 кВ 29
2.4 Выбор вариантов конфигурации сети 110 кВ 31
3.5 Выбор сечений проводов линий электропередачи 110 кВ 35
2.6 Выбор оптимального варианта развития электрической сети 35
3 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ
ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 110 КВ 39
3.1 Расчет режима максимальных нагрузок 39
3.2 Расчет режима минимальных нагрузок 41
3.3 Расчет послеаварийных режимов 44
4 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПС 47
4.1 Главная схема электрических соединений 47
4.2 Режим заземления нейтрали 48
4.3 Выбор сечения кабельной линии 49
4.4 Расчет суммарного емкостного тока 50
4.5 Выбор вида оперативного тока 50
4.6 Определение мощности ТСН 51
4.7 Выбор силовых трансформаторов цеха 53
4.8 Расчет токов короткого замыкания 53
4.9 Выбор и проверка силовых выключателей и разъединителей на
стороне ВН ПС 54
4.10 Выбор и проверка силовых выключателей и КРУ на стороне НН
ПС 55
6 РАСЧЕТ УСТАВОК УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И
АВТОМАТИКИ 71
6.1 Электродвигатель 10 кВ 76
6.2 Трансформатор 10/0,4 РП 83
6.3 Кабельная линия 10 кВ 88
6.4 Рабочий ввод цеха 94
6.5 Секционный выключатель НН ПС 96
6.6 Вводной выключатель НН ПС 10 кВ 99
6.7 Ячейка трансформатора напряжения 102
6.8 Трансформатор 110/10 кВ 105
7 ОЦЕНКА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ
ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ 117
7.1 Надежность микропроцессорных устройств 117
7.2 Помехозащищенность микропроцессорных устройств 118
7.3 Быстродействие микропроцессорных устройств 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 122
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 123
При строительстве новых линий электропередач, трансформаторных подстанций или реконструкции, расширении, перевооружении новыми техническими средствами вначале производится проектирование электрических сетей. Чертежи, планы, расчеты нагрузок выполняются с учетом действующих норм. В правилах предусматриваются требования, обеспечивающие надежную работу сетей, вспомогательных единиц и сооружений, надежное обеспечение потребителей, повышение технических показателей и качества производимой электрической энергии.
В начале для заданной электрической сети необходимо провести анализ ее действующего оборудования. Необходимо, чтобы во всех режимах токи в ветвях и напряжения в узлах не выходили за допустимые пределы, иначе необходима реконструкция сети. Также необходимо проверить существующие трансформаторы сети на соблюдение нормальной работы в аварийном режиме.
После анализа существующей сети и принятии необходимых решений можно приступать к рассмотрению подключения новых узлов сети. Для этого необходимо наметить шесть различных вариантов развития сети, рассмотреть достоинства и недостатки каждого варианта и выбрать два варианта развития сети. Каждый вариант необходимо проверить во всех послеаварийных режимах и при необходимости провести модернизацию сети. Затем следует определить капитальные затраты на каждый вариант и выбрать из них самых оптимальный.
Оптимальный вариант проверяется в максимальном, минимальном и послеаварийных режимах. При необходимости следует провести модернизацию сети.
Окончательный вариант развития сети должен соответствовать требованиям, предъявляемым к качеству электрической энергии.
В выпускной квалификационной работе произведено развитие сетевого района 110 кВ. Первым этапом был анализ существующей сети. Анализ показал, что линии между подстанциями 4-41 и 4-42 не проходят по условию нагрева, требовалась их реконструкция. Также трансформаторы на электростанции 1 и подстанции 4 были заменены на более мощные.
Спроектирована электростанция 2: определено номинальное напряжение ЭС, выбрана схема выдачи мощности, определены типы генераторов и выбраны блочные трансформаторы.
Развитие сети сопровождалось рассмотрением нескольких вариантов конфигурации схем развития. На основании сравнения приведенных затрат выбран наиболее оптимальный вариант развития сети. Рассмотрены характерные режимы сети: режим максимальных нагрузок, минимальных нагрузок и послеаварийные режимы.
Выбрано оборудование на высокое и низкое напряжение, определен режим работы нейтрали и положение секционных выключателей в нормальном режиме работы. После этого были определены расчетные схемы получившейся системы максимального и минимального режима и произведены расчеты токов короткого замыкания в программе ТоКо.
На основании целого ряда нормативных документов были выявлены виды защит, необходимые к установке на подстанции, определены фирмы - изготовители устройств релейной защиты и автоматики, допущенные к установке на объектах ПАО «ФСК ЕЭС» и необходимые типоисполнения терминалов защит для объектов подстанции. К установке были приняты шкафы и терминалы защит и автоматики производства АО «РАДИУС- Автоматика».
