АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 10
1 ПРОЕКТ РАЗВИТИЯ РАЙОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 11
1.1 Анализ существующей схемы электрической сети района 11
1.1.1 Баланс активных и реактивных мощностей 11
1.1.2 Анализ схемы электрической сети района 17
1.2 Выбор варианта развития схемы электрической сети 24
1.2.1 Выбор номинального напряжения для проектирования сети 24
1.2.2 Выбор схемы электростанции ЭС-2 25
1.2.3 Замена трансформаторов в существующей сети 27
1.2.4 Выбор конфигурации сети 28
1.2.5 Анализ работы электрической сети 110 кВ 31
1.3 Расчет основных установившихся режимов работы сети 33
1.3.1 Расчет режима максимальных нагрузок 34
1.3.2 Расчет режима минимальных нагрузок 37
1.3.3 Расчет наиболее тяжелого послеаварийного режима 39
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСТАНЦИИ ГПП ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА 41
2.1 Разработка структурной схемы 41
2.1.1 Выбор схемы соединений основного оборудования 41
2.1.2 Выбор трансформаторов 42
2.1.3 Выбор кабельных линий низшего напряжения 42
2.2 Разработка главной схемы 43
2.2.1 Схема распределительного устройства высокого напряжения 43
2.2.2 Схема распределительного устройства низкого напряжения 44
2.2.3 Схема распределительного устройства цеха от секции НН ПС 46
2.3 Выбор трансформаторов собственных нужд 46
2.4 Расчет токов короткого замыкания 48
2.5 Выбор и проверка силовых выключателей и другого
оборудования ПС, РУ цехов 51
2.5.1 Выбор и проверка силовых выключателей и разъединителей
на стороне ВН ПС 51
2.5.2 Выбор трансформатора тока в распределительное
устройство высокого напряжения 52
ВВЕДЕНИЕ 10
1 ПРОЕКТ РАЗВИТИЯ РАЙОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 11
1.1 Анализ существующей схемы электрической сети района 11
1.1.1 Баланс активных и реактивных мощностей 11
1.1.2 Анализ схемы электрической сети района 17
1.2 Выбор варианта развития схемы электрической сети 24
1.2.1 Выбор номинального напряжения для проектирования сети 24
1.2.2 Выбор схемы электростанции ЭС-2 25
1.2.3 Замена трансформаторов в существующей сети 27
1.2.4 Выбор конфигурации сети 28
1.2.5 Анализ работы электрической сети 110 кВ 31
1.3 Расчет основных установившихся режимов работы сети 33
1.3.1 Расчет режима максимальных нагрузок 34
1.3.2 Расчет режима минимальных нагрузок 37
1.3.3 Расчет наиболее тяжелого послеаварийного режима 39
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСТАНЦИИ ГПП ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА 41
2.1 Разработка структурной схемы 41
2.1.1 Выбор схемы соединений основного оборудования 41
2.1.2 Выбор трансформаторов 42
2.1.3 Выбор кабельных линий низшего напряжения 42
2.2 Разработка главной схемы 43
2.2.1 Схема распределительного устройства высокого напряжения 43
2.2.2 Схема распределительного устройства низкого напряжения 44
2.2.3 Схема распределительного устройства цеха от секции НН ПС 46
2.3 Выбор трансформаторов собственных нужд 46
2.4 Расчет токов короткого замыкания 48
2.5 Выбор и проверка силовых выключателей и другого
оборудования ПС, РУ цехов 51
2.5.1 Выбор и проверка силовых выключателей и разъединителей
на стороне ВН ПС 51
2.5.2 Выбор трансформатора тока в распределительное
устройство высокого напряжения 52
2.5.3 Выбор трансформатора напряжения в распределительное
устройство высокого напряжения 55
2.5.4 Т оковедущие части 57
2.5.5 Выбор и проверка силовых выключателей и комплектнораспределительного устройства на стороне НН ПС 57
2.5.6 Трансформаторы тока на стороне низкого напряжения и
распределительных устройств цехов 60
2.5.7 Трансформаторы напряжения на секцию сборных шин
низкого напряжения и распределительных устройств цехов 63
2.5.8 Выбор токоведущих частей распределительного
устройства НН 64
2.5.9 Выбор изоляторов 66
2.5.10 Выбор предохранителей трансформаторов
собственных нужд 67
2.5.11 Выбор аккумуляторной батареи 68
2.6 Режим заземления нейтралей трансформаторов 72
3 ВЫБОР РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ НА
ПРОЕКТИРУЕМУЮ ПОДСТАНЦИЮ 73
3.1 Электродвигатель 10 кВ 73
3.2 Трансформатор 10/0,4 несущий постоянную нагрузку 79
3.3 Кабельная линия 85
3.4 Секционный выключатель 93
3.5 Вводной выключатель 97
3.6 Трансформатор напряжения 101
3.7 Трансформатор 100/10 кВ 103
3.8 Воздушная линия 107
4 ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ 113
4.1 О газохроматографическом анализе 113
4.2 Выбор оборудования 114
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 117
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 118
Современные энергетические системы сложны: они состоят из сотен взаимосвязанных элементов, которые влияют друг на друга. Следовательно, общая глобальная задача должна быть разделена на локальные задачи, которые сводятся к проектированию отдельных элементов системы.
Задача проектирования электрических сетей состоит в разработке и техникоэкономическом 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.
Одним из решаемых вопросов данного дипломного проекта является проектирование подстанции цементного завода. Основные задачи, решаемые при проектировании, заключаются в выборе схемы соединения оборудования, определении потоков мощностей, в рациональном выборе числа и мощности трансформаторов, выборе линий электропередач и коммутационных аппаратов, аккумуляторной батареи. Осуществление правильных расчетов на каждом этапе проектирования способствует осуществлению общей задачи - проектированию наиболее оптимальной системы электроснабжения.
Разработка релейной защиты подстанции заключается в выборе необходимых видов РЗА, соответствующих типоисполнений устройств РЗА и расчёт уставок на стороне ВН и НН подстанции. Релейная защита должна соответствовать требованиям чувствительности, быстродействия, надёжности и селективности срабатывания.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы была проанализированная имеющая электроэнергетическая система. В результате анализа были приняты решения по реконструкции некоторых её частей, а также выбран оптимальный вариант введения новых подстанций и электростанции.
Помимо анализа сети, была спроектирована новая подстанция - ГПП цементного завода. Для данной подстанции были выбраны схемы распределительных устройств высокого и низкого напряжения, а также распределительных устройств цехов. Выбрано и проверено все необходимое оборудование, для которого в свою очередь выбраны устройства релейной защиты с выполнением расчета их уставок. Токи короткого замыкания были посчитаны в программе «ТоКо», а расчет формул производился в программе MathCad 2015.
Для экономии на обслуживании силовых трансформаторов данной сети было выбрано оборудование компании ЗАО СКБ "Хроматэк». Хроматограф Кристалл 2000М позволяет выявить и отслеживать дефекты трансформаторов, что снижает время их простоя при ремонте, а также предотвратить их аварийное отключение..
