ВВЕДЕНИЕ 11
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ РАЙОНА 12
1.1 Баланс активных и реактивных мощностей 12
1.1.1 Баланс активных мощностей 12
1.1.2 Баланс реактивных мощностей 12
1.2 Исходные данные сети 15
1.3 Параметры схемы замещения линий сети 17
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 110 КВ 18
2.1 Расчет исходного режима существующей сети 110 кВ энергоузла с
существующими нагрузками за декабрь 2017 года 18
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СЕТИ 21
3.1 Расчет действующего режима максимальных нагрузок 21
4 РАЗРАБОТКА ПОДСТАНЦИИ «ЕЛЬНИКОВСКАЯ» 42
4.1 Разработка структурной схемы проектируемой подстанции 42
4.2 Расчёт токов в нормальном и продолжительном режимах 46
4.3 Выбор линий электропередач 47
4.4 Расчет токов короткого замыкания, токов нормального режима .... 50
4.4.1 Расчет токов короткого замыкания 50
4.5 Разработка главной схемы подстанции 52
4.6 Распределительное устройство низшего напряжения 52
4.7 Выбор коммутационных аппаратов, токоведущих частей,
изоляторов, средств контроля и измерений на стороне РУ ВН 53
4.7.1 Ограничение токов короткого замыкания 53
4.7.2 Выбор выключателей и разъединителей 53
4.7.3 Выбор трансформаторов тока 62
4.7.3.1 Проверка трансформаторов тока по вторичной
нагрузке в цепи питающих и транзитных линий 65
4.7.3.2 Проверка трансформаторов тока по вторичной
нагрузке на стороне ВН силового трансформатора 67
4.7.3.3 Проверка трансформаторов тока по вторичной
нагрузке в цепи шиносоединительного выключателя 67
4.7.3.4 Проверка трансформаторов тока по вторичной
нагрузке в цепи обходного выключателя 68
4.7.4 Выбор трансформаторов напряжения 68
4.8 Выбор коммутационных аппаратов, токоведущих частей, изоляторов, средств контроля и измерений на стороне РУ НН 72
4.8.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства 72
4.8.2 Выбор выключателей и разъединителей на стороне РУ НН 73
4.8.3 Выбор средств измерения и контроля 76
4.8.4 Выбор трансформаторов тока 76
4.8.4.1 Проверка трансформаторов тока по вторичной
нагрузке на стороне НН силового трансформатора 78
4.8.4.2 Проверка трансформаторов тока по вторичной
нагрузке в цепи секционного выключателя 80
4.8.4.3 Проверка трансформаторов тока по вторичной
нагрузке в цепи потребительских линий 81
4.8.5 Выбор трансформаторов напряжения 82
4.8.6 Выбор токоведущих частей 83
4.8.7 Выбор изоляторов 85
4.9 Разработка схемы питания собственных нужд 86
4.10 Выбор аккумуляторной батареи 89
4.10.1 Расчёт аккумуляторной батареи 89
4.10.2 Определение мощности зарядно-подзарядного устройства 91
5 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА 94
5.1 Выбор видов релейной защиты и автоматики 94
5.1.1 Защита линий 110 кВ 94
5.1.2 Защита трансформаторов 110 кВ 94
5.1.3 Защита ошиновки 110 кВ 96
5.1.4 Релейная защита и автоматика на секционном выключателе
110 кВ 96
5.2 Выбор типоисполнения устройств релейной защиты и автоматики96
5.2.1 Основная защита линии 110 кВ 97
5.2.2 Резервная зашита линии 110 кВ 98
5.2.3 Защита трансформатора ТРДН - 25000/110/10 98
5.2.4 Защита ошиновки 110 кВ 98
5.2.5 Выбор защиты для СВ 110 кВ 99
5.2.7 Выбор терминала защиты для вводного выключателя 10 кВ 99
5.2.9 Выбор противоаварийной автоматики 99
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 100
6.1 Определение стоимости эксплуатационных работ и затрат на
текущий ремонт 100
6.2 Определение стоимости эксплуатационных работ и затрат на
текущий ремонт 102
6.3 Определение себестоимости передачи и распределения
электроэнергии 103
6.4 Определение общего срока окупаемости и рентабельности
проекта 105
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 107
7.1 Характеристика реконструируемого объекта как источника
повышенной опасности 107
7.2 Электробезопасность 107
7.2.1 Наименьшие допустимые расстояния до токоведущих частей 107
7.3 Защита от электромагнитных полей 108
7.4 Молниезащита проектируемой подстанции 114
7.5 Основные требования при установке трансформаторов 116
7.6 Пожарная безопасность трансформатора 117
7.6.1 Определение категории пожарной опасности 117
7.6.2 Выбор автоматических средств сигнализации пожара 118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 119
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 120
ПРИЛОЖЕНИЯ
Одним из важнейших показателей уровня электроэнергетики страны является состояние электрических сетей.
В связи с постоянным увеличением числа потребителей электроэнергии в настоящее время многие участки электрических сетей находятся в перегруженном состоянии, что крайне негативно влияет на их надежность и срок службы. Кроме того, современный потребитель более требовательно стал относиться к качеству электроэнергии.
Таким образом, поиск путей повышения уровня электроэнергетики нашей страны является актуальной проблемой. Необходима модернизация линий электропередачи и подстанций, что обеспечит бесперебойное электроснабжение современного потребителя.
В рамках темы данной выпускной квалификационной работы необходимо решить следующие задачи:
— Проанализировать исходную схему узла электрической сети,
проверить режимы ее работы, выявить возможные проблемы, найти решение для устранения выявленных проблем;
— Разработать перспективный вариант развития исходной сети с подключением новых потребителей и генерируемых мощностей;
— Разработать подстанцию 110/10 кВ для нового потребителя;
— Исследовать частичные разряды в изоляции, являющиеся одной из проблем в современной энергетике.
В ходе дипломного проектирования произведен расчет узла электрической сети. В работе энергосистемы необходимым условием является соблюдение баланса активных и реактивных мощностей для поддержания напряжений в узлах в установленных пределов, а так же для обеспечения соответствующего качества электрической энергии.
Были рассмотрены три основных режима работы сети: максимальный, минимальный, послеаварийный. Произведена разработка ОРУ 110 кВ подстанции Ельниковская.
При разработке новой подстанции «Ельниковская» была разработана структурная схем, выбрано современное оборудование, обеспечивающее наилучшие технико-экономические показатели, например, элегазовые выключатели.
Подробно рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности, такие как: пожарная безопасность, заземление, защита от электромагнитны полей, а также молниезащита ОРУ.
Рассмотренный проект обладает экономической эффективностью, ожидаемый срок окупаемости составляет приблизительно 9 лет.
