ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СЕТИ РАЙОНА 10
1.1 Исходные данные существующей схемы электрической сети
района 10
1.2 Баланс активных и реактивных мощностей 11
1.2.1 Баланс активных мощностей 12
1.2.2 Баланс реактивных мощностей 13
1.3 Анализ работы трансформаторов, установленных в системе 15
2 АНАЛИЗ И ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ СХЕМЫ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПРОМЫШЛЕННОГО РАЙОНА 19
2.1 Выбор конфигурации схемы сети 19
2.2 Определение номинального напряжения участков сети 25
2.3 Выбор количества и мощности трансформаторов 27
2.4 Анализ работы электрической сети и выбор сечений линий
передач 29
2.4.1 Предварительный выбор сечений проводов 30
2.4.2 Параметры проводов 31
2.4.3 Анализ работы электрической сети и проверка выбранных
сечений проводов по нагреву 33
2.5 Выбор оптимального варианта электрической сети района 41
2.5.1 Определение единовременных капиталовложений 41
2.5.2 Определение ежегодных эксплуатационных издержек 44
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ СЕТИ ... 48
3.1 Расчет и карта при максимальном режиме 49
3.2 Расчет и карта при минимальном режиме 51
3.3 Расчет и карта при послеаварийном режиме 54
4 РАЗРАБОТКА ПОДСТАНЦИИ «КАРАТ» 110/6 КВ С ВЫБОРОМ
ОСНОВНОГО СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ 57
4.1 Выбор схем соединения распределительных устройств проектируемой подстанции и трансформаторов 57
4.2 Выбор вида и источника оперативного тока 58
4.3 Определение мощности трансформаторов собственных нужд
(ТСН) ПС и предохранителей для ТСН 58
4.4 Выбор сечения КЛ 61
4.5 Режим заземления нейтралей трансформатора 63
4.6 Расчет ТКЗ максимального и минимального режимов в
программе ТоКо 65
4.7 Выбор и проверка силовых выключателей, разъединителей на ... 66
стороне ВН ПС 66
4.7.1 Нормативные требования 66
4.8 Выбор и проверка силовых выключателей, комплектных
распределительных устройств (КРУ), секционного выключателя на стороне НН ПС 70
4.8.1 Выбор и проверка вводного выключателя и КРУ секции
шин НН ПС 71
4.8.2 Выбор и проверка секционного выключателя (СВ) и КРУ
секции шин НН ПС 72
5 ВЫБОР ВИДА И ТИПОИСПОЛНЕНИЯ РЗА НА ПС, РАСЧЕТ
УСТАВОК ДЗТ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА 73
5.1 Выбор видов релейной защиты и автоматики всех объектов
проектируемой подстанции 73
5.1.1 Вводной выключатель на стороне НН ПС 73
5.1.2 Секционный выключатель на стороне НН ПС 73
5.1.3 Шины НН ПС 74
5.1.4 Трансформатор на стороне ВН ПС 75
5.2 Выбор типа исполнения устройств релейной защиты и
автоматики основных объектов проектируемой ПС по каталогам 78
5.2.1 Выбор типа исполнения УРЗА ВВ на стороне НН ПС 78
5.2.2 Выбор типа исполнения УРЗА СВ на стороне НН ПС 78
5.2.3 Выбор типа исполнения УРЗА трансформатора на стороне ВН ПС 79
5.2.4 Выбор типа исполнения УРЗА на выключатель 110 кВ 81
5.3 Расчет уставок ДЗТ трансформатора 110/6 кВ 83
6 ПРИМЕНЕНИЕ СЕТЕВЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ... 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
Увеличение количества промышленных предприятий и подключение других потребителей электроэнергии в горнозаводской зоне Кусинского района приводит к увеличению нагрузок в электрической сети, что может повлечь аварийные ситуации и достаточно серьезные последствия, поэтому развитие и модернизация электроэнергетической сети горнозаводской зоны Челябинской области в настоящее время является актуальными.
Проект подстанции «Карат» 110/6 кВ обусловлен новым вводом потребителей с комплексной нагрузкой. Предлагаемый проект подстанции позволит за счёт применения современного и высокотехнологичного оборудования повысить качество и надежность электроснабжения потребителей и улучшить условия труда обслуживающего персонала.
Современные энергетические системы сложны: состоят из сотен связанных между собой элементов, влияющих друг на друга, поэтому общую глобальную задачу развития электросети можно представить в виде таких локальных задач, как: покрытие возрастающих нагрузок района, рациональное использование энергоресурсов, оптимизация режимов электропотребления, работы электросетей энергосистемы в целом, защита электрооборудования.
Для решения этих задач необходимо реализовать следующие цели:
- анализ существующей схемы электрической сети района; анализ трансформаторов для требуемых подстанций;
- выбор варианта развития схемы электрической сети промышленного районе;
- расчет основных установившихся режимов сети;
- разработка подстанции «Карат» 110/6 кВ с выбором соответствующего оборудования;
- выбор вида и типоисполнения релейной защиты и автоматики;
- расчет уставок ДЗТ силового трансформатора.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы:
1. Произведен анализ электросети Кусинского района и выбран оптимальный вариант ее развития;
2. Выполнен расчет основных установившихся режимов электросети;
3. Разработана подстанция «Карат» 110/6 кВ, а именно:
- со стороны ВН ПС выбрана схема № 5Н, со стороны НН ПС - одна
секционированная выключателем система сборных шин, приняты к установке на высоком напряжении - трансформаторы ТРДН- 25000/110/6-У1, элегазовые баковые выключатели типа ВЭБ-УЭТМ-110 и разъединители РПД-УЭТМ-110 на номинальное напряжение 110 кВ производства ООО «Эльмаш (УЭТМ)»; марка проводов ВЛЭП - АС 120/19 производства ООО «Камский кабель»; на низком напряжении - КУ 6С У3 с вакуумным выключателем серии ВРС-6-40-4000 У2 на номинальное напряжение 6 кВ производства ЗАО "Высоковольтный союз", ТСН - ТМГ-400/6-У1, предохранители
для ТСН - ПКТ-102-6-80-40 УЗ ООО «НВА», КЛ - ПвБП 3x240/25-6 производства ООО «Камский кабель». Секционный выключатель ВРС- 6-40-4000 У2 при нормальном режиме должен быть отключенным.
- рассчитаны величины токов КЗ на подстанции;
3. Выбраны микропроцессорные терминалы РЗА производства ОАО НПП
«ЭКРА»: шкафы типа ШЭ 2607, рассчитаны уставки ДЗТ силового
трансформатора.
4. Рассмотрен вопрос применения современных сетевых накопителей электроэнергии с целью улучшения качества поставки электроэнергии.
