АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
РАЙОНА 11
1.1 Исходные данные 11
1.2 Баланс мощностей 12
1.3 Анализ работы трансформаторов, установленных в системе 18
2 РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНОГО ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ
ИСХОДНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 22
2.1 Выбор номинального напряжения для проектирования сети 22
2.2 Выбор сечения проводов ЛЭП для новой подстанции 23
2.3 Выбор количества и мощности трансформаторов 24
2.4 Разработка вариантов развития и их сравнение 25
2.5 Сравнительная эффективность вариантов развития сети 45
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
СЕТИ 51
3.1 Расчет режима максимальних нагрузок 51
3.2 Расчёт режима минимальных нагрузок 55
4 РАЗРАБОТКА ПОДСТАНЦИИ «КАРАТ» 110/6 КВ 71
4.1 Разработка структурной схемы подстанции 71
4.1.1 Выбор схемы соединения основного оборудования 71
4.1.2 Выбор числа и мощности трансформаторов 72
4.2 Разработка главной схемы подстанции 73
4.2.1 Расчёт токов в нормальном, утяжеленном режимах 73
4.2.1.1 Расчетные токи на стороне высшего напряжения 73
4.2.1.2 Расчетные токи на стороне низшего напряжения 74
4.2.2 Расчёт токов короткого замыкания 75
4.2.3 Выбор схемы распределительного устройства ВН 78
4.2.4 Выбор схемы распределительного устройства НН 79
5 ВЫБОР КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ, ТОКОВЕДУЩИХ
ЧАСТЕЙ, СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ 80
5.1 Выбор выключателей и разъединителей 80
5.2 Выбор трансформаторов тока 82
5.3 Выбор трансформатора напряжения 86
5.4 Выбор токоведущих частей для распределительного устройства
высокого напряжения 88
5.5 Выбор схемы соединения распределительного устройства низкого
напряжения 89
5.6 Выбор трансформаторов тока и напряжения для распределительного
устройства низкого напряжения 93
5.7 Токоведущие части 96
6 СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ПОДСТАНЦИИ 97
6.1 Выбор трансформатора собственных нужд 98
6.2 Схема питания собственных нужд подстанции 99
7 ПРОЕКТ РЕКОНСТРУКЦИИ ПОДСТАНЦИИ
«ШВЕЙНАЯ» 110/6 КВ 101
7.1Анализ существующей схемы подстанции «Швейная» 110/6 кВ... 101
7.2 Выбор силовых трансформаторов подстанции «Швейная» 102
7.3 Выбор схемы распределительного устройства высокого
напряжения 102
7.4 Выбор схемы распределительного устройства низкого
напряжения 103
7.5 Расчёт токов в нормальном, утяжеленном режимах 103
7.5.1 Расчетные токи на стороне высшего напряжения 103
7.5.2 Расчетные токи на стороне низшего напряжения 104
7.6 Расчёт токов короткого замыкания 104
7.7 Выбор коммутационной аппаратуры на стороне высокого
напряжения 106
7.8 Выбор коммутационной аппаратуры на стороне низкого
напряжения 110
7.9 Выбор трансформаторов тока 112
7.10 Выбор трансформаторов напряжения 115
7.11 Выбор токоведущих частей 115
7.11.1 Выбор проводов сборных шин для РУ 110 кВ 115
7.11.2 Выбор кабельной линии на РУ 6кВ 116
7.12 Выбор ограничителей перенапряжения (ОПН) 117
8 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ ПОДДЕРЖКИ
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 120
8.1 Модели поддержки возобновляемой энергетики зарубежный
опыт 121
8.1.1 Модель минимальных, гарантированных ставок оплаты (Feed-in-
Tariff, FIT) 121
8.1.2 Модель надбавок к рыночной цене (Feed-in-Premium) 122
8.1.3 Модель квот с «зелеными сертификатами» 122
8.1.4 Модель тендеров 123
8.2 Российские системы поддержки возобновляемой энергетики 126
8.3 Обзор тарифов на электроэнергию, произведенную на основе ВИЭ за
2017-2018 года 129
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 138
Развитие энергетики и электрификации в значительной мере определяет уровень развития всего хозяйства страны. Энергетика и электрификация обеспечивает выполнение задачи широкой комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, что позволяет усилить темпы роста производительности общественного труда, улучшить качество продукции и облегчить условия труда. На базе использования электроэнергии ведется техническое перевооружение промышленности, внедрение новых технологических процессов и осуществление коренных преобразований в организации производства и управлении им. Поэтому в современной технологии и оборудовании промышленных предприятий велика роль электрооборудования, т.е. совокупности электрических машин, аппаратов, приборов и устройств, посредством которых производится преобразование электрической энергии в другие виды энергии и обеспечивается автоматизация технологических процессов.
Долгое время энергетика нашей страны имела малое финансирование, и это привело к тому, что большая часть электростанций и подстанций морально и физически устарели и не соответствуют современным требованиям эргономичности, безопасности, надежности.
В выпускной квалификационной научной работе рассматривается реконструкция подстанции «Швейная» 110/6 кВ, которая находится на балансе ОАО «МРСК Урала» филиала «Челябэнерго» - «Златоустовские электрические сети». Подстанция расположена в центральном районе г. Златоуст, от неё получают электроэнергию, как производственные предприятия, так и население г. Златоуста.
Силовое оборудование, устройства релейной защиты и автоматики, измерительные приборы уже давно исчерпали свой эксплуатационный ресурс и нуждаются в замене.
Предлагаемая реконструкция подстанции позволит за счет применения более современного оборудования повысить качество и надежность электро-
снабжения потребителей и улучшить условия труда обслуживающего персо
нала.
Также рассматривается ввод новой подстанции Карата», которая позволит ввести новые мощности в г. Куса.
Наряду с вышесказанным целью проектирования является приобретение опыта решения инженерных задач и умение правильно его применять; приобретение навыков работы со справочной и технической литературой
В ходе проведенной работы была проанализирована существующая сеть, рассчитан коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном и аварийном режиме. Выявлено, что подстанции «Швейная», «Тургояк» и «Карат» работают с превышением допустимого коэффициента загрузки трансформатора. Произведена замена трансформаторов на данных подстанциях.
С помощью учебной программы Networks рассчитаны установившиеся режимы сети. Аварийный расчёт сети показал, что некоторые линии нуждаются в реконструкции. Также напряжение в некоторых узлах в послеаварийном режиме превышало допустимые отклонения. Рекомендовано провести мероприятия по установке регулируемого БСК-110-34 УХЛ1 на подстанции «Тур- гояк».
Разработана и подключена в существующую сеть подстанция «Карат» 110/6 кВ.
В ходе реконструкции подстанции «Швейная» 110/6 кВ произведена замена выключателя и разъединителя на стороне высокого напряжения на элегазовый выключатель ВЭБ-УЭТМ-110 и на разъединитель SGF 123/1600. На стороне низкого напряжения выбран вакуумный выключатель ВРС-6-40/2500 У2 и ячейка КРУ-6С. Выбраны средства измерения.
В заключительной части работы был рассмотрены экономические инструменты поддержки возобновляемых источников энергии такие как: гарантированных ставок оплаты(feed-in-tariff), надбавок к рыночной цене (feed-in- premium), квоты с «зелёными сертификатами», модель тендеров. Рассмотрен обзор тарифов на электроэнергию, произведенную на основе ВИЭ в России в период с 2017 по 2018 гг.
