Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 10
1 АНАЛИЗ СХЕМЫ И УСЛОВИЙ РАБОТЫ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 11
1.1 Структура сети и перечень основного электрооборудования 11
1.2 Оценка балансов мощностей в сети 11
1.3 Анализ условий работы сети 35 кВ 16
1.4 Анализ условий работы силовых трансформаторов 110 кВ 19
1.5 Анализ условий работы сети 110 кВ 22
2 ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
РАЙОНА 24
2.1 Выбор номинального напряжения для проектирования сети 24
2.2 Выбор структурной схемы электростанции ЭС-2 24
2.3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 110 кВ 25
2.4 Выбор вариантов конфигурации сети 110 кВ 27
2.5 Выбор сечений проводов линий электропередачи 110 кВ 31
2.6 Выбор оптимального варианта развития электрической сети 32
3 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ
ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 110 КВ 35
3.1 Расчет режима максимальных нагрузок 35
3.2 Расчет режима минимальных нагрузок 37
3.3 Расчет послеаварийных режимов 39
4 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 43
4.1 Мощности нагрузок подстанции 43
4.2 Выбор трансформаторов 10/0,4 кВ 43
5 ГЛАВНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 44
5.1 Схемы распределительных устройств подстанции 44
5.2 Выбор сечения кабельных линий 45
5.3 Режим заземления нейтрали трансформаторов 46
5.4 Расчет токов короткого замыкания 47
5.4.1 Токи короткого замыкания в максимальном режиме 47
5.4.2 Токи короткого замыкания в минимальном режиме 48
Выбор электрооборудования 49
5.5.1 Выключатель и разъединитель 110 кВ подстанции 49
5.5.2 Выключатели 10 кВ подстанции 51
5.6 Проверка кабелей по термической стойкости при КЗ 55
5.7 Измерительные трансформаторы 56
5.7.1 Трансформаторы тока 10 кВ 56
5.7.2 Выбор трансформаторов напряжения 59
5.8 Оперативный ток на подстанции 61
5.9 Трансформаторы собственных нужд 61
5.10 Защита от перенапряжений 62
6 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 63
6.1 Защита трансформатора 10/0,4 кВ РП 63
6.2 Защита секционного выключателя РП 69
6.3 Защита ввода РП 72
6.4 Защита кабельной линии 74
6.5 Защита электродвигателя 80
6.6 Защита трансформатора 10/0,4 86
6.7 Защита секционного выключателя 10 кВ подстанции 87
6.8 Защита ввода КРУ 10 кВ подстанции 88
6.9 Защита трансформатора 110/10 кВ 90
7 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ... 101
7.1 Трасса ВЛ 101
7.2 Опоры 102
7.3 Провода и тросы 103
7.4 Изоляторы и арматура 104
7.5 Профилактические измерения и испытания 104
7.5.1 Опоры 105
7.5.2 Провода и тросы 107
7.5.3 Изоляторы и арматура 108
7.5.4 Заземляющие устройства 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110
Библиографический список 111
Электрическая сеть должна проектироваться и эксплуатироваться таким образом, чтобы была обеспечена ее работоспособность во всех режимах: нормальных, ремонтных и послеаварийных. Это означает, что параметры ветвей (токи, мощности) не должны превышать допустимых значений, а параметры узлов (напряжения) должны лежать в допустимых пределах, обеспечивающих нормальную работу изоляции и экономичную работу потребителей.
Одной из задач, встающих перед сетевыми организациями при росте нагрузочных мощностей, подключении новых мощных потребителей электроэнергии, а также вводе в эксплуатацию новых генераторных мощностей, является поиск оптимального варианта развития сети при отклонении характеризующих ее параметров от допустимых в различных режимах работы.
Большинство фирм производителей оборудования релейной защиты и автоматики (РЗА) прекращают выпуск электромеханических реле и устройств и переходят на цифровую элементную базу. Переход на новую элементную базу не приводит к изменению принципов релейной защиты и электроавтоматики, а только расширяет ее функциональные возможности, упрощает эксплуатацию и снижает ее стоимость. Именно по этим причинам микропроцессорные устройства очень быстро занимают место устаревших электромеханических и микроэлектронных реле.
В выпускной квалификационной работе рассматривается выбор оптимального варианта развития сети 110 кВ на основании технико-экономического сравнения вариантов, расчет релейной защиты и автоматики подстанции.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен анализ исходных данных и принят ряд решений по проектированию подстанции 110/10 кВ. 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 производственного объединения ГОСАН.
Рассчитаны уставки защит двигателя, трансформаторов, рабочего ввода цеха, ввода и секционного выключателя НН проектируемой подстанции, силового трансформатора 110/10 кВ, а также уставки релейной защиты питающей линии 110 кВ, установленной на существующей подстанции. Также рассмотрен вопрос эксплуатации воздушных линий электропередачи.
