📄Работа №210548
Тема: Реконструкция схемы распределительной сети напряжением 10 кВ электроснабжения поселка Шершни г.Челябинска
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электротехника
Объем:
104 листов
Год:
2021
Просмотров:
56
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 8
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ П. ШЕРШНИ 12
1.1 Описание объекта исследования 12
1.2 Оценка уровня надежности. Анализ аварийности 14
1.3 Статистика повреждаемости в разрезе конструктивного
выполнения сети 19
1.4 Величина потерь электрической энергии 21
ГЛАВА 2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ
СЕТИ 24
2.1 Исходные данные 24
2.2 Расчет электрических нагрузок ТП 26
2.3 Проверка силовых трансформаторов в ТП 28
2.4 Определение параметров элементов распределительной сети 31
2.5 Определение точки потокораздела 35
2.6 Электрический расчет двух радиальных КВЛ 10кВ в нормальном
режиме 37
2.7 Оценка качества напряжения у потребителей в нормальном
режиме 42
2.8 Электрический расчет КВЛ 10кВ в режиме, отличном от
нормального (отключение кабельного вывода 10кВ от ПС Шершневская) 46
2.9 Оценка качества напряжения у потребителей в режиме, отличном
от нормального (отключение кабельного вывода 10кВ от ПС Шершневская) 50
2.10 Электрический расчет КВЛ 10кВ в режиме отличном от
нормального (отключение кабельного вывода 10кВ от РП114) 51
2.11 Оценка качества напряжения у потребителей в режиме, отличном от нормального (отключение кабельного вывода 10кВ от
РП114) 57
ГЛАВА 3 РЕКОНСТРУКЦИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ П.
ШЕРШНИ 59
ГЛАВА 4 РЕКОНФИГУРАЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 62
ГЛАВА 5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА КВЛ
10КВ 78
ГЛАВА 6 ПРОВЕРКА, ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 81
ГЛАВА 7 ОРГАНИЗАЦИЯ АСКУЭ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ .. 89
7.1 Общие понятия 89
7.2 Вариант интеллектуального прибора учета электроэнергии 90
ГЛАВА 8. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ПРОВЕДЕННОЙ
РЕКОНСТРУКЦИИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 98
ВВЕДЕНИЕ 8
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ П. ШЕРШНИ 12
1.1 Описание объекта исследования 12
1.2 Оценка уровня надежности. Анализ аварийности 14
1.3 Статистика повреждаемости в разрезе конструктивного
выполнения сети 19
1.4 Величина потерь электрической энергии 21
ГЛАВА 2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ
СЕТИ 24
2.1 Исходные данные 24
2.2 Расчет электрических нагрузок ТП 26
2.3 Проверка силовых трансформаторов в ТП 28
2.4 Определение параметров элементов распределительной сети 31
2.5 Определение точки потокораздела 35
2.6 Электрический расчет двух радиальных КВЛ 10кВ в нормальном
режиме 37
2.7 Оценка качества напряжения у потребителей в нормальном
режиме 42
2.8 Электрический расчет КВЛ 10кВ в режиме, отличном от
нормального (отключение кабельного вывода 10кВ от ПС Шершневская) 46
2.9 Оценка качества напряжения у потребителей в режиме, отличном
от нормального (отключение кабельного вывода 10кВ от ПС Шершневская) 50
2.10 Электрический расчет КВЛ 10кВ в режиме отличном от
нормального (отключение кабельного вывода 10кВ от РП114) 51
2.11 Оценка качества напряжения у потребителей в режиме, отличном от нормального (отключение кабельного вывода 10кВ от
РП114) 57
ГЛАВА 3 РЕКОНСТРУКЦИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ П.
ШЕРШНИ 59
ГЛАВА 4 РЕКОНФИГУРАЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 62
ГЛАВА 5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА КВЛ
10КВ 78
ГЛАВА 6 ПРОВЕРКА, ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 81
ГЛАВА 7 ОРГАНИЗАЦИЯ АСКУЭ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ .. 89
7.1 Общие понятия 89
7.2 Вариант интеллектуального прибора учета электроэнергии 90
ГЛАВА 8. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ПРОВЕДЕННОЙ
РЕКОНСТРУКЦИИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 98
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе выполнен комплексный анализ и разработан проект реконструкции схемы распределительной сети 10 кВ, обеспечивающей электроснабжение поселка Шершни города Челябинска. Актуальность исследования обусловлена интенсивным развитием пригородных территорий, приводящим к росту электрических нагрузок на устаревшие сети, что влечет за собой снижение надежности, увеличение потерь электроэнергии и повышенный уровень аварийности, особенно характерный для сельских распределительных сетей. Основными результатами работы стали: детальная оценка текущего состояния сети, включая анализ статистики отказов и уровня потерь; выполнение электрических расчетов режимов работы; разработка технических мероприятий по реконструкции, предусматривающих частичную замену физически изношенного оборудования и внедрение интеллектуальных коммутационных аппаратов для создания основ автоматизированного управления. Научная значимость заключается в адаптации методик проектирования и анализа надежности к специфике сельско-пригородных сетей, а практическая ценность — в готовом проекте, направленном на повышение надежности и качества электроснабжения конкретного населенного пункта. Теоретической основой исследования послужили нормативные документы, такие как Постановление Правительства РФ № 861, труды специалистов в области цифрового управления энергосистемами (Булатов Б.Г.), а также справочные издания по проектированию электроэнергетических систем под редакцией Рокотяна С.С. и Шапиро И.М.
📖 Введение
С развитием городов активно идет застройка как их жилой части, так и прилегающих территорий. Новые потребители электроэнергии подключаются к старым электрическим сетям. Согласно п. 8 Правил технологического присоединения, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 № 861, заявитель направляет заявку в сетевую организацию, объекты электросетевого хозяйства которой расположены на наименьшем расстоянии от границ участка заявителя [1]. Таким образом, с течением времени протяженность воздушных и кабельных линий напряжением 0,4-10кВ непрерывно растет, что неминуемо ведет не только к снижению качества электроэнергии, но и к повышению рисков возникновения аварийных ситуаций, угрожающих жизни и здоровью граждан, значительному снижению уровня надежности распределительной сети 0,4-10кВ в целом.
Наиболее остро вышеуказанная проблема назревает в сельских местностях, особенно на территориях, прилегающих к крупным городам, ведь именно эти территории бурно застраиваются, требуя вливания не только дополнительных мощностей, но и повышения уровня надежности электроснабжения и показателей качества поставляемой электроэнергии. Сельские распределительные электрические сети отличаются от городских и промышленных сетей тем, что потребители находятся на больших расстояниях от центра питания электроэнергией, используется большое количество однофазного электрооборудования, обеспеченность сельскохозяйственных объектов приборами учета электроэнергии находится на низком уровне. Все эти факторы непосредственно влияют на показатели качества электроэнергии.
Жалобы на низкое напряжение и его несоответствие остальным показателям качества, к сожалению, не редкость. Сети во многих населенных пунктах построены давно, реконструкции не подвергались с момента строительства. Пропускная способность линий электропередачи не соответствует существующей нагрузке. Рост числа аварийных отключений (показатель надежности
электроснабжения клиентов SAIFI), увеличение средней продолжительности отключений (показатель надежности электроснабжения клиентов SAIDI) - неотъемлемые факторы, характеризующие уровень надежности распределительной сети в настоящее время.
Аварийные отключения кабельно-воздушных линий напряжением 10кВ согласно статистическим данным на основе опыта эксплуатации распределительных сетей составляют от 40 до 90 % от общего количества аварийных отключений. Из-за аварийных отключений происходят сбои в работе технологического оборудования, которые приводят к неоправданным потерям, связанным с уменьшением объема выпускаемой продукции, наносится огромный ущерб потребителям электроэнергии, ущерб сетевой организации, выраженный в финансовых потерях при недоотпуске электроэнергии. Данная ситуация усугубляется наличием не только физически изношенного оборудования, но и морально устаревшего, на базе которого нет возможности организовать автоматизированный процесс определения мест повреждений, локализации поврежденных участков сети путем производства оперативных переключений дистанционно, без выезда оперативных бригад.
В настоящее время перед энергоснабжающими организациями (ЭСО) стоит важная задача - снижение потерь электроэнергии, как залог финансовой стабильности. Особенно актуальна эта проблема в сельских электрических сетях, что обуславливается опять же большой протяженностью линий и огромным количеством точек подключения потребителей.
Потери электроэнергии подразделяются на технические и коммерческие. Технические потери напрямую связаны с конструктивным исполнением распределительной сети, её протяженностью. Для снижения потерь и повышения показателей качества электроэнергии в целом также актуален вопрос проведения реконструкции сетей.
Погрешность системы учета электроэнергии, все виды недоплат, хищения электроэнергии, неодновременность снятия показаний приборов учета электроэнергии — это главные факторы, характеризующие объём коммерческих потерь. Для снижения коммерческих потерь необходимо произвести совершенствование способов учета электроэнергии.
Особенно остро борьба за снижение потерь электрической энергии идет в распределительной сети при наличии нескольких ЭСО. При отсутствии учетов электрической энергии на границе балансовой принадлежности смежных ЭСО справедливо выполнить распределение полезного отпуска, определить высо- копотерные трансформаторные подстанции с целью минимизации коммерческих потерь в данных направлениях просто не представляется возможным.
Таким образом, к основным проблемам сельских распределительных сетей относятся:
- низкий уровень надежности электрических сетей;
- значительное несоответствие поставляемой электроэнергии показателям качества, регламентированным ГОСТ;
- значительные потери электроэнергии;
- полное отсутствие автоматизации, цифровизации распределительных сетей;
- продолжительные перерывы электроснабжения большого числа потребителей для проведения как плановых, так и аварийно-восстановительных работ, зачастую превышающее допустимое количество в год согласно ПУЭ;
- крайне низкий уровень организации релейной защиты и автоматики, селективно настроенных и позволяющих при возникновении аварийных ситуаций в кратчайшие сроки локализовать поврежденные участки, минимизируя тем самым как количество обесточенных потребителей, так и время отключения в целом.
Целью данной выпускной квалификационной работы является
реконструкция схемы распределительной сети напряжением 10 кВ
электроснабжения поселка Шершни г.Челябинска.
Основные задачи для решения можно разделить на несколько пунктов:
- расчет электрических нагрузок на трансформаторных подстанциях;
- определение процента загрузки существующих трансформаторов, при необходимости предусмотреть замену трансформаторов на более мощные;
- выбор места установки коммутационных аппаратов;
- электрический расчет линий электропередач;
- оценка качества напряжения;
- расчет токов короткого замыкания путем составления схемы замещения линии 10 кВ;
- выбор коммутационных аппаратов устанавливаемых в линии 10 кВ с возможностью реализации процесса автоматизации управления сетью;
- выбор метода реализации учета электрической энергии в сети 10кВ, устанавливаемого на границах балансовой принадлежности смежных ЭСО.
Наиболее остро вышеуказанная проблема назревает в сельских местностях, особенно на территориях, прилегающих к крупным городам, ведь именно эти территории бурно застраиваются, требуя вливания не только дополнительных мощностей, но и повышения уровня надежности электроснабжения и показателей качества поставляемой электроэнергии. Сельские распределительные электрические сети отличаются от городских и промышленных сетей тем, что потребители находятся на больших расстояниях от центра питания электроэнергией, используется большое количество однофазного электрооборудования, обеспеченность сельскохозяйственных объектов приборами учета электроэнергии находится на низком уровне. Все эти факторы непосредственно влияют на показатели качества электроэнергии.
Жалобы на низкое напряжение и его несоответствие остальным показателям качества, к сожалению, не редкость. Сети во многих населенных пунктах построены давно, реконструкции не подвергались с момента строительства. Пропускная способность линий электропередачи не соответствует существующей нагрузке. Рост числа аварийных отключений (показатель надежности
электроснабжения клиентов SAIFI), увеличение средней продолжительности отключений (показатель надежности электроснабжения клиентов SAIDI) - неотъемлемые факторы, характеризующие уровень надежности распределительной сети в настоящее время.
Аварийные отключения кабельно-воздушных линий напряжением 10кВ согласно статистическим данным на основе опыта эксплуатации распределительных сетей составляют от 40 до 90 % от общего количества аварийных отключений. Из-за аварийных отключений происходят сбои в работе технологического оборудования, которые приводят к неоправданным потерям, связанным с уменьшением объема выпускаемой продукции, наносится огромный ущерб потребителям электроэнергии, ущерб сетевой организации, выраженный в финансовых потерях при недоотпуске электроэнергии. Данная ситуация усугубляется наличием не только физически изношенного оборудования, но и морально устаревшего, на базе которого нет возможности организовать автоматизированный процесс определения мест повреждений, локализации поврежденных участков сети путем производства оперативных переключений дистанционно, без выезда оперативных бригад.
В настоящее время перед энергоснабжающими организациями (ЭСО) стоит важная задача - снижение потерь электроэнергии, как залог финансовой стабильности. Особенно актуальна эта проблема в сельских электрических сетях, что обуславливается опять же большой протяженностью линий и огромным количеством точек подключения потребителей.
Потери электроэнергии подразделяются на технические и коммерческие. Технические потери напрямую связаны с конструктивным исполнением распределительной сети, её протяженностью. Для снижения потерь и повышения показателей качества электроэнергии в целом также актуален вопрос проведения реконструкции сетей.
Погрешность системы учета электроэнергии, все виды недоплат, хищения электроэнергии, неодновременность снятия показаний приборов учета электроэнергии — это главные факторы, характеризующие объём коммерческих потерь. Для снижения коммерческих потерь необходимо произвести совершенствование способов учета электроэнергии.
Особенно остро борьба за снижение потерь электрической энергии идет в распределительной сети при наличии нескольких ЭСО. При отсутствии учетов электрической энергии на границе балансовой принадлежности смежных ЭСО справедливо выполнить распределение полезного отпуска, определить высо- копотерные трансформаторные подстанции с целью минимизации коммерческих потерь в данных направлениях просто не представляется возможным.
Таким образом, к основным проблемам сельских распределительных сетей относятся:
- низкий уровень надежности электрических сетей;
- значительное несоответствие поставляемой электроэнергии показателям качества, регламентированным ГОСТ;
- значительные потери электроэнергии;
- полное отсутствие автоматизации, цифровизации распределительных сетей;
- продолжительные перерывы электроснабжения большого числа потребителей для проведения как плановых, так и аварийно-восстановительных работ, зачастую превышающее допустимое количество в год согласно ПУЭ;
- крайне низкий уровень организации релейной защиты и автоматики, селективно настроенных и позволяющих при возникновении аварийных ситуаций в кратчайшие сроки локализовать поврежденные участки, минимизируя тем самым как количество обесточенных потребителей, так и время отключения в целом.
Целью данной выпускной квалификационной работы является
реконструкция схемы распределительной сети напряжением 10 кВ
электроснабжения поселка Шершни г.Челябинска.
Основные задачи для решения можно разделить на несколько пунктов:
- расчет электрических нагрузок на трансформаторных подстанциях;
- определение процента загрузки существующих трансформаторов, при необходимости предусмотреть замену трансформаторов на более мощные;
- выбор места установки коммутационных аппаратов;
- электрический расчет линий электропередач;
- оценка качества напряжения;
- расчет токов короткого замыкания путем составления схемы замещения линии 10 кВ;
- выбор коммутационных аппаратов устанавливаемых в линии 10 кВ с возможностью реализации процесса автоматизации управления сетью;
- выбор метода реализации учета электрической энергии в сети 10кВ, устанавливаемого на границах балансовой принадлежности смежных ЭСО.
✅ Заключение
Основным приоритетным направлением любой энергоснабжающей организации является обеспечение надлежащего уровня надежности электроснабжения потребителей в своей зоне ответственности, предоставление электрической энергии надлежащего качества согласно требованиям ГОСТ.
Для достижения поставленной задачи в процессе эксплуатации непрерывно ведется работа, направленная на техническое обслуживание и ремонты оборудования, диагностирование, выявление ослабленных участков, наиболее часто подверженных технологическим нарушениям. При выявлении определенных проблем, как правило, имеющих накопительный характер, отрицательно влияющих на обеспечение требуемого уровня надежности электроснабжения, безусловно, принимаются необходимые меры, разрабатываются мероприятия для реализации программы реконструкции и модернизации сетей.
В настоящей выпускной квалификационной работе рассмотрена реальная схема электроснабжения п. Шершни г. Челябинска. Статистические данные уровня аварийности, потерь электрической энергии, опыт эксплуатации, физически изношенное и морально устаревшее оборудование явно свидетельствуют о необходимости реконструкции рассматриваемой распределительной сети 10кВ.
В ходе выполнения работы решены задачи, позволившие реализовать программу реконструкции с частичной заменой оборудования, установкой минимального необходимого количества интеллектуальных коммутационных аппаратов на магистральной части сети, на базе которых возможно организовать автоматизированный процесс управления режимами сети без привлечения обслуживающего персонала, исключая длительные перерывы электроснабжения большого числа потребителей. Рассмотрен вопрос прокладки дополнительных разрезов, использование которых позволяет снизить число отключенных потребителей за одно отключение и в целом способствует увеличению уровня надежности электроснабжения потребителей.
Рассмотрен вариант управления режимами сети на основе виртуального устройства - интеллектуальной модели, позволяющей при возникновении аварийной ситуации предлагать оптимальный режим в соответствии с выбранным приоритетным критерием. В перспективном будущем при условии оснащения распределительной сети достаточным количеством интеллектуальных коммутационных аппаратов с возможностью организации дистанционного управления такая концепция управления сетью будет реализована в полном объеме.
Борьба с коммерческими потерями не менее важная задача, требующая особого внимания и постоянной плодотворной работы. Ведь именно коммерческие потери составляют львиную долю в общем объеме потерь, от уровня которых зависит не только финансовое благополучие ЭСО, но и величина тарифов за предоставляемую электроэнергию, и, как следствие, финансовое благополучие всех потребителей. Благодаря использованию интеллектуальных приборов учета, интегрированных в систему АСКУЭ, возможно решить поставленные задачи в этом направлении, выявить «узкие» места, выстраивать дорожную карту более рационально и грамотно.
Для достижения поставленной задачи в процессе эксплуатации непрерывно ведется работа, направленная на техническое обслуживание и ремонты оборудования, диагностирование, выявление ослабленных участков, наиболее часто подверженных технологическим нарушениям. При выявлении определенных проблем, как правило, имеющих накопительный характер, отрицательно влияющих на обеспечение требуемого уровня надежности электроснабжения, безусловно, принимаются необходимые меры, разрабатываются мероприятия для реализации программы реконструкции и модернизации сетей.
В настоящей выпускной квалификационной работе рассмотрена реальная схема электроснабжения п. Шершни г. Челябинска. Статистические данные уровня аварийности, потерь электрической энергии, опыт эксплуатации, физически изношенное и морально устаревшее оборудование явно свидетельствуют о необходимости реконструкции рассматриваемой распределительной сети 10кВ.
В ходе выполнения работы решены задачи, позволившие реализовать программу реконструкции с частичной заменой оборудования, установкой минимального необходимого количества интеллектуальных коммутационных аппаратов на магистральной части сети, на базе которых возможно организовать автоматизированный процесс управления режимами сети без привлечения обслуживающего персонала, исключая длительные перерывы электроснабжения большого числа потребителей. Рассмотрен вопрос прокладки дополнительных разрезов, использование которых позволяет снизить число отключенных потребителей за одно отключение и в целом способствует увеличению уровня надежности электроснабжения потребителей.
Рассмотрен вариант управления режимами сети на основе виртуального устройства - интеллектуальной модели, позволяющей при возникновении аварийной ситуации предлагать оптимальный режим в соответствии с выбранным приоритетным критерием. В перспективном будущем при условии оснащения распределительной сети достаточным количеством интеллектуальных коммутационных аппаратов с возможностью организации дистанционного управления такая концепция управления сетью будет реализована в полном объеме.
Борьба с коммерческими потерями не менее важная задача, требующая особого внимания и постоянной плодотворной работы. Ведь именно коммерческие потери составляют львиную долю в общем объеме потерь, от уровня которых зависит не только финансовое благополучие ЭСО, но и величина тарифов за предоставляемую электроэнергию, и, как следствие, финансовое благополучие всех потребителей. Благодаря использованию интеллектуальных приборов учета, интегрированных в систему АСКУЭ, возможно решить поставленные задачи в этом направлении, выявить «узкие» места, выстраивать дорожную карту более рационально и грамотно.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.