АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 10
1 РАЗВИТИЕ СЕТИ 110 КВ ТРАКТОРОЗАВОДСКОЙ ЗОНЫ ГОРОДА
ЧЕЛЯБИНСКА 11
1.1 Баланс мощностей 11
1.1.1 Баланс активных мощностей 11
1.1.2 Баланс реактивных мощностей 12
1.2 Анализ схемы электрической сети 14
1.2.1 Анализ работы трансформаторов на подстанциях 14
1.2.2 Анализ работы трансформаторов на электростанциях 16
1.2.3 Проверка сечений проводов 17
1.2.4. Анализ работы электрической сети 110 кВ и выбор сечений
ЛЭП 20
1.3 Расчет основных установившихся режимов работы сети 22
1.3.1. Максимальный режим работы сети 22
1.3.2. Минимальный режим работы сети 25
1.3.3. Наиболее тяжелый послеаварийный режим работы сети 28
1.3.4 Максимальный режим с учетом перспективного роста
нагрузок 32
2 РЕКОНСТРУКЦИЯ ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ «ТЕПЛИЧНАЯ» 35
2.1 Разработка структурной схемы 35
2.1.1 Выбор схемы соединений основного оборудования 35
2.1.2 Определение потоков мощности 36
2.1.3 Выбор трасформаторов 36
2.1.4 Выбор линий электропередач 37
2.2 Разработка главной схемы 39
2.2.1 Выбор схем распределительных устройств 39
2.2.2 Расчет токов в нормальном и продолжительном режимах 40
2.2.3 Расчет токов короткого замыкания 41
2.2.4 Ограничение токов короткого замыкания 42
2.2.5 Выбор коммутационных аппаратов, ТВЧ, изоляторов, средств
контроля и измерений 43
2.3 Разработка схемы собственных нужд 53
2.3.1 Определение мощности потребителей собственных нужд 53
2.3.2 Выбор трансформатора собственных нужд 54
2.3.3 Выбор схемы питания собственных нужд 55
2.4 Выбор аккумуляторной батареи 55
3 ЭЛЕМЕНТЫ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ ПОДСТАН
ЦИИ «ТЕПЛИЧНАЯ» 59
3.1 Расчет токов короткого замыкания в программе ТоКо 59
3.2 Выбор видов релейной защиты и автоматики всех объектов
проектируемой подстанции «Тепличная» 60
3.2.1 Кабельная линия 10 кВ 60
3.2.2 Трансформатор 10/0,4 кВ 62
3.2.3 Вводной выключатель 10 кВ 63
3.2.4 Секционный выключатель 10 кВ 64
3.2.5 Шины 10 кВ 64
3.2.6 Трансформатор 110/10 кВ 65
3.2.7 ВЛ 110 кВ 68
3.3 Выбор типоисполнения устройств РЗА всех объектов
проектируемой подстанции «Тепличная» 69
3.3.1 Типоисполнение УРЗА КЛ 10кВ 69
3.3.2 Типоисполнение УРЗА трансформатора 10/0,4 кВ 69
3.3.3 Типоисполнение УРЗА вводного выключателя 10 кВ 69
3.3.4 Типоисполнение УРЗА секционного выключателя 10 кВ 70
3.3.5 Типоисполнение УРЗА секции шин 10 кВ 70
3.3.6 Типоисполнение УРЗА ячейки трансформатора 110/10 кВ 70
3.3.7 Типоисполнение УРЗА ВЛ 110 кВ 70
3.4 Расчет уставок устройств РЗА некоторых объектов
проектируемой подстанции «Тепличная» 70
3.4.1 Трансформатор 10/0,4 кВ 70
3.4.2 ТН 10 кВ 77
3.4.3 Трансформатор 110/10 кВ 79
3.4.4 ВЛ 110 кВ 83
3.5 Проверка на допустимую погрешность трансформаторов тока 86
4 ОЦЕНКА И ЛИКВИДАЦИЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО ИСКАЖЕНИЯ
НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ 87
4.1 Помехи при работе высоковольтного оборудования 87
4.1.1 Причины возникновения коммутационных помех 87
4.1.2 Чем опасны коммутационные помехи 91
4.1.3 Помехи при работе низковольтных устройств 92
4.1.4 Способы борьбы с помехами 94
4.2 Высшие гармоники 94
4.2.1 Суть проблемы с высшими гармониками 95
4.2.2 Опасность от высших гармоник 96
4.2.3 Высшие гармоники и форма сетевого напряжения 96
4.2.4 Высшие гармоники и падение напряжения 97
4.2.5 Проблема гармоник кратных третьей 98
4.2.6 Резонанс, наводки, шум, вибрации, нагрев 99
4.2.7 Способы уменьшения гармоник 100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 104
Современные энергетические системы состоят из сотен связанных между собой элементов, влияющих друг на друга. Поэтому общую глобальную задачу необходимо разбить на задачи локальные, которые сводятся к проектированию отдельных элементов системы. Однако проектирование должно проводиться с учетом основных условий совместной работы элементов, влияющих на данную проектируемую часть системы.
Намеченные проектные варианты должны удовлетворять требованиям: надежности, экономичности, удобства эксплуатации, качества энергии и возможности дальнейшего развития.
Проектирование развития сети должно способствовать закреплению, углублению и обобщению знаний, полученных студентами по данной и смежным дисциплинам на лекциях, практических занятиях, в лабораториях и на производственной практике, воспитанию навыков самостоятельной творческой работы, ведения инженерных расчетов и технико -экономического анализа.
Также в ходе проектирования приобретаются навыки пользования справочной литературой, едиными нормами и укрупненными показателями, таблицами.
К тому же данная работа содержит проектирование подстанции, при котором необходимо разработать структурную схему, выбрать схему соединений основного оборудования, определить потоки мощности, выбрать трансформаторы, линии электропередач, разработать главную схему, выбрать схему РУ, рассчитать токи в нормальном и продолжительном режимах, а также токи короткого замыкания, при необходимости ограничить токи короткого замыкания. Затем произвести выбор коммутационных аппаратов, ТВЧ, изоляторов, средств контроля и измерений, выбрать аккумуляторную батарею, разработать схему С.Н., для этого определить мощности потребителей собственных нужд, выбрать трансформатор собственных нужд и схему питания.
Произведена разработка проекта развития сети 110 кВ Тракторозаводской зоны города Челябинска. Данная сеть была проверена в трех режимах - максимальном, минимальном и наиболее тяжелом послеаварийном. Была произведена проверка по допустимому току, а также проверка напряжений в узлах на допустимые отклонения. В послеаварийном режиме необходима была установка компенсирующих устройств, чтобы напряжение не отклонялось более чем на 10%. При этом было учтено, что все выбранные трансформаторы снабжены устройством РПН с диапазоном регулирования ±9х1,78%. Эти устройства обеспечат качество напряжения у потребителя во всех возможных режимах.
В данной работе разработан проект подстанции «Тепличная».
Графическая часть проекта - схема районной электрической сети 110 кВ, карты режимов электрической сети, схема подстанции «Тепличная» 110/10 кВ, план разрез РУ 110 кВ, схема расстановки терминалов релейной защиты и автоматики - выполнены на листах формата А1.
