АННОТАЦИЯ 5
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 13
1.2 Анализ схемы электрической сети района 15
1.2.2 Анализ работы трансформаторов, установленных в системе 15
2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
СЕТИ 17
2.1 Расчет режима максимальных нагрузок 17
2.2 Расчет режима минимальных нагрузок 21
2.3 Расчет режима перспективных нагрузок 24
2.4 Расчет послеаварийных режимов 27
3. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ 33
3.1 Выбор соединения основного оборудования и определение
потоков мощности 33
3.2 Выбор сечения КЛ 33
3.3 Выбор схем распределительных устройств 35
3.4 Расчет суммарного емкостного тока замыкания на землю 36
3.4.1 Компенсация емкостного тока 37
3.4.2 Выбор НОТ и ДГР 37
3.4.3 Определение мощности ТСН на НН 38
3.4.4 Определение мощности ТСН на РУ НН 40
3.5 Выбор силовых трансформаторов 40
3.6 Выбор трансформаторов 10/0,4 кВ ПС 41
3.7 Положение секционных выключателей в нормальном режиме
работы 41
3.8 Расчет ТКЗ в максимальном и минимальном режимах 42
3.9 Выбор и проверка выключателя 110 кВ на сторону ВН ПС 44
3.10 Выбор коммутационных аппаратов, токоведущих частей,
изоляторов, средств контроля и измерений на стороне РУ НН 46
3.11 Секционный выключатель 48
4. ВЫБОР ВИДОВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ ДЛЯ ВСЕХ ОБЪЕКТОВ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ ПС И ПИТАЮЩИХ ВЛ В
СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ПУЭ И НТП ПС 49
4.1 Микропроцессорные устройства РЗА 49
4.2 Выбор видов РЗА энергообъектов 6..35 кВ 50
4.2.1 Защита кабельной линии 10 кВ 51
4.2.2 Защита электродвигателя АТД4 51
4.2.3 Защита трансформатора 10/0,4 кВ 52
4.2.4. Вводной выключатель 53
4.2.5 Секционный выключатель 10 кВ 54
4.2.6 Шины 10 кВ 54
4.2.7 Трансформатор 110/10 кВ 55
4.3 Воздушная линия 110 кВ 58
4.4 Выбор типоисполнения терминалов РЗА 10 кВ 60
4.4.1 Кабельные линии 10 кВ 60
4.4.2 Трансформатор нагрузки 10,5/0,4 кВ 60
4.4.3 Электродвигатель АТД4 61
4.4.4 Вводной выключатель 10кВ 61
4.4.5 Секционный выключатель 10 кВ 62
4.4.6 Исполнение ЗДЗ КРУ НН ПС 63
4.4.7 Исполнение УРЗА в ячейке ТН секции НН ПС 63
4.4.8 Исполнение УРЗА трансформатора ТРДН-40000 110/11 64
4.4.9 Исполнение УРЗА транзитной ВЛ 110-220 кВ, отходящей от
существующей ПС 64
5. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВ РЗА 66
5.1 Электродвигатель 10 кВ 66
5.1.1 Токовая отсечка электродвигателя 66
5.1.2 Защита от технологической перегрузки 68
5.1.3 Защита от затянутого пуска 71
5.1.4 Защита от блокировки ротора 72
5.1.5 Защита минимального напряжения и АПВ после ЗМН 73
5.1.6 УРОВ 74
5.2 Трансформатор 10/0,4 кВ 75
5.2.1 Токовая отсечка трансформатора 76
5.2.2 Максимальная токовая защита трансформатора 78
5.2.3 Защита от перегрузки трансформатора 81
5.2.4 Защита от однофазных КЗ на стороне 0,4 кВ трансформатора 81
5.2.5 УРОВ 82
5.3 Кабельная линия 10 кВ 83
5.3.1 Токовая отсечка 84
5.3.2 Токовая отсечка с выдержкой времени 86
5.3.3 МТЗ 88
5.3.4 Ускорение МТЗ 91
5.3.5 УРОВ 91
5.4 Трансформатор 110/10 кВ 93
5.4.1 Расчет параметров ДЗТ с торможением 93
5.4.2 Токовая отсечка трансформатора 98
5.4.3 Максимальная токовая защита трансформатора 100
5.4.4 Защита от перегрузки трансформатора 101
5.4.5 УРОВ 101
5.5 Воздушная линия 110 кВ 102
5.5.1 Дистанционная защита линии 102
5.5.2 Токовая отсечка линии 107
5.5.3 УРОВ ВЛ 107
5.6 Проверка трансформатора тока на стороне ВН трансформатора на
допустимую погрешность 107
6. ПРИМЕНЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ
ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ НА ПОНИЗИТЕЛЬНЫХ ПОДСТАНЦИЯХ 110
6.1 Устройство ОПН 110
6.2 Место установки ОПН 112
6.3 Выбор ограничителей перенапряжения 113
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 115
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 116
Задача проектирования электрических сетей состоит в разработке и технико-экономическом обосновании решений, определяющих развитие электрических сетей, обеспечивающих с наименьшими затратами снабжение потребителей электрической энергией.
Необходимость в развитии электрических сетей возникает при увеличении мощности потребителей электрической энергии, а также при вводе новых объектов промышленного, коммунального, сельскохозяйственного и т.п. назначения.
Развитие электроэнергетических систем осуществляется путем сооружения электрических станций, линий электропередачи, и понижающих подстанций. Потребность в их сооружении выявляется и обосновывается при проектировании развития электроэнергетических систем.
В данной работе необходимо провести анализ существующей электрической сети районы с разработкой подстанции 110/10 кВ «Массивная», выбрать силовое оборудование, а также устройства релейной защиты с дальнейшим расчетом уставок.
В первом разделе ВКР был проанализирован участок исходной сети 110 кВ. В ходе анализа было установлено, что в режиме максимального режима одна из линий перегружена по току, поэтому была заменена на двухцепную. Также в послеаварийных режимах в шести линиях ток превышал предельно - допустимый, и они были заменены:
• Отп. 14А - Новоградская: 2хАС-240/32;
• Шагол - Отп. 55: 3хАС-240/32;
• Отп. 55 - Отп. 68: 2хАС-240/32;
• Отп. 68 - Массивная: 2хАС-240/32;
• Отп. 28А - Отп. 15: АС-185/29;
• Отп. 15 - Западная (2): 2хАС-240/32.
Все трансформаторы на подстанциях не превышали коэффициенты нагрузки нормального и аварийного режимов, поэтому не было необходимости в их замене.
В соответствии с рекомендациями, на РУ ВН была выбрана схема «Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий», на НН схема «Две, секционированные выключателями, системы шин».
На втором этапе был произведен расчет токов КЗ, выбор силового оборудования на разрабатываемой подстанции. Так, был выбран силовой трансформатор ТРДН-40000/110/10,5-10,5. На стороне ВН установлены элегазовые выключатели типа ВГУ-110-45/3150 и разъединители РПД-110/1000, а на стороне НН выключатель ВВУ-СЭЩ-П-10-31,5/2000.
На третьем были выбраны виды релейной защиты в соответствии с нормативными документами. Они также были проверены в расчетах.
В последнем разделе были рассмотрены нелинейные ограничители перенапряжения и рассчитаны для подстанции 110/10 кВ «Массивная».
