ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 10
1.1 Баланс активных и реактивных мощностей 10
1.1.1 Баланс активных мощностей 10
1.1.2 Баланс реактивных мощностей 11
1.2 Анализ сети 35 кВ рассматриваемой энергосистемы 14
1.3 Анализ работы трансформаторов 19
2 ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ РАЙОНА 24
2.1 Выбор номинального напряжения для проектирования сети 24
2.2 Выбор схемы электростанции ЭС-2 25
2.3 Выбор количества и мощности трансформаторов 26
2.4 Выбор трансформаторов 26
2.5 Выбор конфигурации схемы сети 27
2.6 Выбор сечений воздушных ЛЭП 33
2.7 Выбор оптимального варианта развития сети 34
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ СЕТИ 38
3.1 Режим максимальных нагрузок 38
3.2 Режим минимальных нагрузок 39
3.3 Послеаварийные режимы работы 44
4 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБУЕМОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ И ВЫБОР
ОТПАЯК ТРАНСФОРМАТОРОВ 48
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЕТИ 53
6 РАЗРАБОТКА ПОДСТАНЦИИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА 110/10 КВ 56
6.1 Выбор схем распределительных устройств ВН и НН 56
6.2 Расчет токов в нормальных и продолжительных режимах 57
6.3 Расчет токов короткого замыкания 58
6.4 Ограничение токов короткого замыкания 60
6.5 Выбор коммутационного оборудования 60
6.6 Выбор токоведущих частей РУ и изоляторов 66
6.7 Выбор средств измерения 66
6.8 Выбор трансформаторов тока 67
6.9 Выбор трансформаторов напряжения 74
7 ВЫБОР СХЕМЫ ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ПОДСТАНЦИИ 76
7.1 Определение мощности потребителей собственных нужд 76
7.2 Выбор трансформатора собственных нужд 77
7.3 Выбор схемы питания потребителей собственных нужд 77
8 ВЫБОР АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ НА ПОДСТАНЦИИ 79
9 ЗАЩИТА ПОДСТАНЦИИ ОТ ПРЯМЫХ УДАРОВ МОЛНИИ 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 89
Подстанции 110/10 кВ представляют собой электроустановки, предназначенные для преобразования напряжения сетей в целях экономичного распределения энергии в ближайшем районе или дальнейшей ее передачи. Они состоят из следующих частей: одного или нескольких трансформаторов (авто-трансформаторов), РУ (распределительное устройство) высшего напряжения, РУ пониженных напряжений (среднего и низшего), вспомогательных устройств. На подстанциях могут быть установлены синхронные компенсаторы, статические конденсаторы и шунтирующие реакторы.
Проектирование высоковольтной подстанций это целый комплекс задач и мероприятий, поскольку в основу ее могут быть положены различные признаки, а именно: 1) номинальное напряжение сети высшего напряжения, определяющее в известной мере мощность, занимаемую площадь и стоимость подстанции; 2) число ступеней пониженного напряжения; 3) число трансформаторов (автотрансформаторов) и их единичные мощности; 4) положение подстанции в сети высшего напряжения, определяющее схему РУ этого напряжения; 5) категория потребителей и многие другие.
Все эти вопросы и задачи рассматриваются в данной работе.
В работе выполнен анализ режимов существующей сети 110 кВ. В ходе анализа было принято решение о замене воздушных ЛЭП в сети 35 кВ на провод с большим сечением, также решено заменить силовые трансформаторы на подстанции «4» и «ЭС-1». Выбраны к установке силовые трансформаторы на новых объектах. После этого были составлены 6 вариантов развития сети, из которых было выбрано два варианта. Для этих вариантов был проведен анализ, в ходе которого сделан вывод о модернизации каждого варианта. После модернизации путем сравнения вариантов по технико-экономическим показателям определена одна схема, для которой выполнен окончательный расчет режимов - максимальных, минимальных нагрузок и наиболее тяжелого после- аварийного режима. Также выбраны положения отпаяк трансформаторов и посчитаны технико-экономические показатели сети.
Разработан проект подключения новой подстанции 110/10 кВ. Для новой подстанции выбраны схемы РУ ВН и НН - «4Н-два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий» для 110 кВ и «Одна секционированная выключателем система шин» для 10 кВ соответственно. Также посчитаны и выбраны к установке два силовых трансформатора ТРДН-25000 110/10/10, выключатели 110 кВ марки ТВГ-УЭТМ-110-200/5 и выключатели 10 кВ марки ВБ-10-20 и другое электрооборудование.
В завершении работы рассчитана зона действия молниеотводов на подстанции машиностроительного завода в ручном режиме и при их автоматической расстановке в специализированной программе. Было принято решение об установке молниеотводов на осветительных мачтах подстанции с целью экономии материала и средств.
