Модернизация системы электроснабжения посёлка совхоза «Татарстан» в связи с подключением молочного комбината
|
Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Краткая характеристика посёлка и системы его электроснабжения 7
1.2 Преимущества самонесущих изолированных проводов 10
1.3 Защита СИП от грозовых перенапряжений 12
1.4 Провода СИП-4 на 0,4-1 кВ 14
Раздел 2. Конструкторская часть 19
2.1 Расчет электрических нагрузок посёлка 20
2.2 Расчет нагрузок молочного комбината 32
2.3 Выбор дизель-генератора 35
2.4 Расчет распределительной сети 37
2.5 Описание схемы электроснабжения посёлка 39
Раздел 3. Технологическая часть 42
3.1 Расчет токов короткого замыкания 43
3.2 Выбор защитной и измерительной аппаратуры 45
3.3 Собственные нужды КТП 49
3.4 Заземление трансформаторной подстанции 50
3.5 Релейная защита трансформаторов КТП 54
Раздел 4. Спецвопрос. Способы определения места повреждения ЛЭП 58
4.1 Волновой метод двусторонних измерений 59
4.2 Способ дистанционной идентификации опоры с замыканием на землю в
сетях с изолированной нейтралью посредством спутниковой навигации 63
Заключение 67
Список литературы
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Краткая характеристика посёлка и системы его электроснабжения 7
1.2 Преимущества самонесущих изолированных проводов 10
1.3 Защита СИП от грозовых перенапряжений 12
1.4 Провода СИП-4 на 0,4-1 кВ 14
Раздел 2. Конструкторская часть 19
2.1 Расчет электрических нагрузок посёлка 20
2.2 Расчет нагрузок молочного комбината 32
2.3 Выбор дизель-генератора 35
2.4 Расчет распределительной сети 37
2.5 Описание схемы электроснабжения посёлка 39
Раздел 3. Технологическая часть 42
3.1 Расчет токов короткого замыкания 43
3.2 Выбор защитной и измерительной аппаратуры 45
3.3 Собственные нужды КТП 49
3.4 Заземление трансформаторной подстанции 50
3.5 Релейная защита трансформаторов КТП 54
Раздел 4. Спецвопрос. Способы определения места повреждения ЛЭП 58
4.1 Волновой метод двусторонних измерений 59
4.2 Способ дистанционной идентификации опоры с замыканием на землю в
сетях с изолированной нейтралью посредством спутниковой навигации 63
Заключение 67
Список литературы
К электрическим сетям сельскохозяйственного назначения относятся сети от которых снабжаются электроэнергией преимущественно (более 50% по расчетной нагрузке) сельхозпотребители, включая коммунально-бытовые, объекты мелиорации и водного хозяйства, предприятия и организации, предназначенные для бытового и культурного обслуживания сельского населения, а также сети садоводческих товариществ и районов
индивидуальной застройки вблизи городов.
Приемникам электроэнергии в сельскохозяйственных районах присущи свои особенности:
разнообразие технологических процессов и режимов работы (полеводство и животноводство, орошение и теплицы, кирпичные заводы и карьеры и т. п.);
работа многих из потребителей характеризуется короткими циклами с большими промежутками при общем незначительном числе часов использования в течение суток (электродойка, кормоприготовление и т. д.);
сезонность в работе (очистка зерна, оросительные системы, парники и теплицы и т. д.);
существенное колебание нагрузок в течение, как суток, так и года и отсюда трудность в обеспечении допустимых пределов отклонения напряжения у потребителей;
при коротких замыканиях в сельских сетях аварийные токи иногда мало отличаются от рабочих токов основных участков и это осложняет обеспечение селективности в работе защиты от коротких замыканий;
большая разветвленность сетей и передача по ним на значительные расстояния малых электрических мощностей;
особые условия и характер производства предъявляют специфические требования к совокупности машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования вместе с сооружениями и зданиями, в которых они установлены;
постоянное развитие потребителей сельскохозяйственных районов, ввод производственных объектов и сооружений, возникновение хозяйственных
центров, появление новых видов использования электроэнергии, расширение механизации и автоматизации производственных процессов;
повышенные требования отдельных категорий приемников к надежности и качеству отпускаемой электроэнергии при их малом удельном весе в общей потребляемой энергии.
При проектировании схем питания необходимо это учитывать.
Трудности в обеспечении надежности электроснабжения в сельских электрических сетях создает противоречие между повышением категорийности потребителей, и тем самым, повышением требований к надежности электроснабжения, с одной стороны, и сокращением численности обслуживающего персонала и невысокой его квалификацией, с другой. Дополнительные трудности создает разбросанность и удаленность объектов от ремонтной базы, большая зависимость от погодных условий.
индивидуальной застройки вблизи городов.
Приемникам электроэнергии в сельскохозяйственных районах присущи свои особенности:
разнообразие технологических процессов и режимов работы (полеводство и животноводство, орошение и теплицы, кирпичные заводы и карьеры и т. п.);
работа многих из потребителей характеризуется короткими циклами с большими промежутками при общем незначительном числе часов использования в течение суток (электродойка, кормоприготовление и т. д.);
сезонность в работе (очистка зерна, оросительные системы, парники и теплицы и т. д.);
существенное колебание нагрузок в течение, как суток, так и года и отсюда трудность в обеспечении допустимых пределов отклонения напряжения у потребителей;
при коротких замыканиях в сельских сетях аварийные токи иногда мало отличаются от рабочих токов основных участков и это осложняет обеспечение селективности в работе защиты от коротких замыканий;
большая разветвленность сетей и передача по ним на значительные расстояния малых электрических мощностей;
особые условия и характер производства предъявляют специфические требования к совокупности машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования вместе с сооружениями и зданиями, в которых они установлены;
постоянное развитие потребителей сельскохозяйственных районов, ввод производственных объектов и сооружений, возникновение хозяйственных
центров, появление новых видов использования электроэнергии, расширение механизации и автоматизации производственных процессов;
повышенные требования отдельных категорий приемников к надежности и качеству отпускаемой электроэнергии при их малом удельном весе в общей потребляемой энергии.
При проектировании схем питания необходимо это учитывать.
Трудности в обеспечении надежности электроснабжения в сельских электрических сетях создает противоречие между повышением категорийности потребителей, и тем самым, повышением требований к надежности электроснабжения, с одной стороны, и сокращением численности обслуживающего персонала и невысокой его квалификацией, с другой. Дополнительные трудности создает разбросанность и удаленность объектов от ремонтной базы, большая зависимость от погодных условий.
Целью выпускной работы являлось обеспечение бесперебойным питанием молочного комбината и использование современного электрооборудования в процессе модернизации системы электроснабжения посёлка.
Питающая посёлок линия электроснабжения 10 кВ выполнена отпайкой от проходящей ЛЭП 10 кВ. Для питания частного сектора в посёлке установлено 7 комплектных трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ. Для питания молочного комбината ещё 2 КТП. Распределительная сеть 10 кВ выполнена воздушными линиями передач, материал провода СИП3, закреплёнными на соответствующих опорах. Категория надёжности электроснабжения -третья, поэтому в КТП установлены по одному силовому трансформатору типа ТМ. Трансформаторы трехфазные масляные с сезонным регулированием напряжения ± 2х2,5%. Загрузка трансформаторов в допустимых пределах по 3 категории электроснабжения. Защита силовых трансформаторов выполнена выключателями нагрузки с предохранителями. Для защиты от внутренних и наружных перенапряжений установлены нелинейные ограничители напряжения ОПН-10. На нижней стороне трансформаторов в РУ-0,4 кВ предусмотрены измерительные трансформаторы тока и счетчики электроэнергии.
Для электроснабжения потребителей посёлка приняты провода типа СИП- 2а. Для ввода в дом применяется СИП2а или СИП4 без несущего троса с жилами одинакового сечения по 70 кв. мм.
Схема электроснабжения посёлка смешанная. Молочный комбинат потребляет мощность около 800 кВА, поэтому на территории комбината установили 2 КТП однотрансформаторных мощностью по 400 кВА. Категория электроснабжения комбината 2-ая, поэтому в качестве 2-го независимого источника выбран дизель -генератор мощностью 500 кВА.
В каждом КТП для питания собственных нужд в каждом отсеке распредустройств предусмотрен щит собственных нужд (ЩСН), питающийся от РУНН. ЩСН обеспечивают питание цепей освещения и обогрева отсеков, а
устройство АВР-0,4 кВ и получают питание от двух вводов.
Отсеки КТП оснащены светильниками с лампами накаливания напряжением 24 В 50 Гц, которые питаются от разделительного безопасного трансформатора 220/24 В, установленного в ЩСН. На дверце ЩСН установлены штепсельные розетки 24 В 50 Гц для питания переносных низковольтных светильников и 220 В 50 Гц для питания электроприборов. Для обеспечения безопасности персонала в цепи питания розеток установлено устройство защитного отключения (УЗО).
Комбинат получает питание от распределительной сети посёлка, в частности от КТП4. Из двух трансформаторных КТП одна -проходная, вторая- тупиковая. Трансформаторы защищены выключателями нагрузки с предохранителем. Защитное и измерительное электрооборудование выбрано в технологической части проекта по результатам расчета токов короткого замыкания. Выбраны ОПНы 10 и 0,4 кВ, счетчики энергии для коммерческого учета энергии, в каждой отходящей линии установили линейные автоматы типа ВА-57.
В проекте выполнен расчет заземления КТП. Общее сопротивление не превышает 4 Ом, выполнено по контуру стальной лентой, уложенной на глубине 0,7 м и вертикальными стержнями длиной 5 ми сечением 16 мм. Количество вертикальных стержней -8.
В качестве спецвопроса рассматривается метод определения опоры с замыканием на землю. Предлагаемый способ позволит персоналу оперативно-выездной бригады, не выполняя поисковых работ, сразу же выезжать на место аварии, что способствует существенному повышению надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.
Питающая посёлок линия электроснабжения 10 кВ выполнена отпайкой от проходящей ЛЭП 10 кВ. Для питания частного сектора в посёлке установлено 7 комплектных трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ. Для питания молочного комбината ещё 2 КТП. Распределительная сеть 10 кВ выполнена воздушными линиями передач, материал провода СИП3, закреплёнными на соответствующих опорах. Категория надёжности электроснабжения -третья, поэтому в КТП установлены по одному силовому трансформатору типа ТМ. Трансформаторы трехфазные масляные с сезонным регулированием напряжения ± 2х2,5%. Загрузка трансформаторов в допустимых пределах по 3 категории электроснабжения. Защита силовых трансформаторов выполнена выключателями нагрузки с предохранителями. Для защиты от внутренних и наружных перенапряжений установлены нелинейные ограничители напряжения ОПН-10. На нижней стороне трансформаторов в РУ-0,4 кВ предусмотрены измерительные трансформаторы тока и счетчики электроэнергии.
Для электроснабжения потребителей посёлка приняты провода типа СИП- 2а. Для ввода в дом применяется СИП2а или СИП4 без несущего троса с жилами одинакового сечения по 70 кв. мм.
Схема электроснабжения посёлка смешанная. Молочный комбинат потребляет мощность около 800 кВА, поэтому на территории комбината установили 2 КТП однотрансформаторных мощностью по 400 кВА. Категория электроснабжения комбината 2-ая, поэтому в качестве 2-го независимого источника выбран дизель -генератор мощностью 500 кВА.
В каждом КТП для питания собственных нужд в каждом отсеке распредустройств предусмотрен щит собственных нужд (ЩСН), питающийся от РУНН. ЩСН обеспечивают питание цепей освещения и обогрева отсеков, а
устройство АВР-0,4 кВ и получают питание от двух вводов.
Отсеки КТП оснащены светильниками с лампами накаливания напряжением 24 В 50 Гц, которые питаются от разделительного безопасного трансформатора 220/24 В, установленного в ЩСН. На дверце ЩСН установлены штепсельные розетки 24 В 50 Гц для питания переносных низковольтных светильников и 220 В 50 Гц для питания электроприборов. Для обеспечения безопасности персонала в цепи питания розеток установлено устройство защитного отключения (УЗО).
Комбинат получает питание от распределительной сети посёлка, в частности от КТП4. Из двух трансформаторных КТП одна -проходная, вторая- тупиковая. Трансформаторы защищены выключателями нагрузки с предохранителем. Защитное и измерительное электрооборудование выбрано в технологической части проекта по результатам расчета токов короткого замыкания. Выбраны ОПНы 10 и 0,4 кВ, счетчики энергии для коммерческого учета энергии, в каждой отходящей линии установили линейные автоматы типа ВА-57.
В проекте выполнен расчет заземления КТП. Общее сопротивление не превышает 4 Ом, выполнено по контуру стальной лентой, уложенной на глубине 0,7 м и вертикальными стержнями длиной 5 ми сечением 16 мм. Количество вертикальных стержней -8.
В качестве спецвопроса рассматривается метод определения опоры с замыканием на землю. Предлагаемый способ позволит персоналу оперативно-выездной бригады, не выполняя поисковых работ, сразу же выезжать на место аварии, что способствует существенному повышению надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.