Повышение надёжности электроснабжения Елабужских электрических сетей с проектированием дополнительных ЛЭП
|
Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Краткая характеристика состояния Елабужских электрических сетей
1.2 Баланс мощностей в электрической сети
1.3 Применение в электрических сетях высоковольтных Z-проводов
Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Выбор компенсирующих устройств
2.2 Проверка сечений линий ВЛ
2.3 Расчет потерь в трансформаторах
2.4 Составление принципиальной схемы РЭС
2.5 Расчет режима максимальных нагрузок РЭС
2.6 Регулирование напряжения в электросети в режиме максимальных
нагрузок
2.7 Расчет режима сети после аварии
2.8 Регулирование напряжения в электросети в послеаварийном режиме
2.9 Выбор сечения дополнительных ЛЭП
Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания на ПС№2 Кукмор
3.2 Выбор электрических аппаратов и измерительных приборов на стороне 110 кВ
3.3 Выбор электрических аппаратов и измерительных приборов на стороне 10 кВ
3.4 Релейная защита линий
3.4.1 Расчет МТЗ
3.4.2 Расчет токовой отсечки
Раздел 4. Спецвопрос. Определение расстояния до места повреждения линии 60
4.1 Волновой метод двусторонних измерений 61
4.2 Способ дистанционной идентификации опоры с замыканием на землю 65
Заключение 68
Список литературы
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Краткая характеристика состояния Елабужских электрических сетей
1.2 Баланс мощностей в электрической сети
1.3 Применение в электрических сетях высоковольтных Z-проводов
Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Выбор компенсирующих устройств
2.2 Проверка сечений линий ВЛ
2.3 Расчет потерь в трансформаторах
2.4 Составление принципиальной схемы РЭС
2.5 Расчет режима максимальных нагрузок РЭС
2.6 Регулирование напряжения в электросети в режиме максимальных
нагрузок
2.7 Расчет режима сети после аварии
2.8 Регулирование напряжения в электросети в послеаварийном режиме
2.9 Выбор сечения дополнительных ЛЭП
Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания на ПС№2 Кукмор
3.2 Выбор электрических аппаратов и измерительных приборов на стороне 110 кВ
3.3 Выбор электрических аппаратов и измерительных приборов на стороне 10 кВ
3.4 Релейная защита линий
3.4.1 Расчет МТЗ
3.4.2 Расчет токовой отсечки
Раздел 4. Спецвопрос. Определение расстояния до места повреждения линии 60
4.1 Волновой метод двусторонних измерений 61
4.2 Способ дистанционной идентификации опоры с замыканием на землю 65
Заключение 68
Список литературы
Электропередачи сверхвысоких напряжений играют важную роль в современной энергетике, обеспечивая выдачу мощности от крупных электростанций и являясь связующими звеньями в единой энергосистеме страны.
В современной электроэнергетике можно выделить два типа линий электропередачи - магистральные электропередачи, служащие для передачи больших мощностей на значительные расстояния, и линии распределительной сети, по которым электроэнергия доставляется непосредственно к потребителям.
Развитие электроэнергетических систем во всем мире характеризуются процессом их слияния во все более крупные объединения. Этот процесс сопровождается сооружением мощных межсистемных связей, разуплотнением графиков нагрузки объединенных систем, снижением их суммарных максимумов и необходимого аварийного резерва мощности, а также некоторым увеличением числа часов использования установленной мощности электростанций.
Характер межсистемных связей определяются удаленностью объединяемых систем и условиями баланса активной мощности в каждой из частей объединенной системы в тот или иной период времени. Такие связи могут быть реверсивными и служить для передачи преимущественно пиковых мощностей и магистральными, служащими для покрытия постоянного дефицита в одной из объединяемых частей.
В данной выпускной работе осуществляется "эскизное" проектирование электрических сетей заданного района с пятью -шестью пунктами потребления электроэнергии, в которых будут сооружаться понижающие напряжения подстанции. Источником питания служит крупная электростанция или подстанция 110- 500 кВ, входящая в состав объединенной электроэнергетической системы. Номинальное напряжение 35 кВ рекомендуется не использовать в связи с ограниченной пропускной способностью линий электропередачи (ЛЭП) данного напряжения, что обуславливает тенденции ограничения их развития; использование данного напряжения находит применение, в основном, в электроснабжении сельскохозяйственных районов.
Одним из важных показателей любой системы электроснабжения является бесперебойность подачи электроэнергии, т.е. ее надежность. С этой точки зрения, среди сельскохозяйственных предприятий особого внимания заслуживают животноводческие комплексы и птицефабрики, где любое отключение - плановое (для ревизии и ремонта) или неожиданное, аварийное - наносит ущерб, как потребителю, так и самой энергетической системе. По этой причине необходимо применять эффективные и экономически целесообразные меры по обеспечению оптимальной надежности электроснабжения потребителей.
Надежность электроснабжения потребителей непосредственно связана с аварийными отключениями в линиях электропередач и распределительных сетях, наибольшее число которых приходится на воздушные линии (ВЛ).
В современной электроэнергетике можно выделить два типа линий электропередачи - магистральные электропередачи, служащие для передачи больших мощностей на значительные расстояния, и линии распределительной сети, по которым электроэнергия доставляется непосредственно к потребителям.
Развитие электроэнергетических систем во всем мире характеризуются процессом их слияния во все более крупные объединения. Этот процесс сопровождается сооружением мощных межсистемных связей, разуплотнением графиков нагрузки объединенных систем, снижением их суммарных максимумов и необходимого аварийного резерва мощности, а также некоторым увеличением числа часов использования установленной мощности электростанций.
Характер межсистемных связей определяются удаленностью объединяемых систем и условиями баланса активной мощности в каждой из частей объединенной системы в тот или иной период времени. Такие связи могут быть реверсивными и служить для передачи преимущественно пиковых мощностей и магистральными, служащими для покрытия постоянного дефицита в одной из объединяемых частей.
В данной выпускной работе осуществляется "эскизное" проектирование электрических сетей заданного района с пятью -шестью пунктами потребления электроэнергии, в которых будут сооружаться понижающие напряжения подстанции. Источником питания служит крупная электростанция или подстанция 110- 500 кВ, входящая в состав объединенной электроэнергетической системы. Номинальное напряжение 35 кВ рекомендуется не использовать в связи с ограниченной пропускной способностью линий электропередачи (ЛЭП) данного напряжения, что обуславливает тенденции ограничения их развития; использование данного напряжения находит применение, в основном, в электроснабжении сельскохозяйственных районов.
Одним из важных показателей любой системы электроснабжения является бесперебойность подачи электроэнергии, т.е. ее надежность. С этой точки зрения, среди сельскохозяйственных предприятий особого внимания заслуживают животноводческие комплексы и птицефабрики, где любое отключение - плановое (для ревизии и ремонта) или неожиданное, аварийное - наносит ущерб, как потребителю, так и самой энергетической системе. По этой причине необходимо применять эффективные и экономически целесообразные меры по обеспечению оптимальной надежности электроснабжения потребителей.
Надежность электроснабжения потребителей непосредственно связана с аварийными отключениями в линиях электропередач и распределительных сетях, наибольшее число которых приходится на воздушные линии (ВЛ).
Целью выпускной работы являлось повышение надёжности электроснабжения при передаче и распределении электроэнергии, увеличение пропускной способности Елабужских РЭС с низкими затратами на обслуживание.
В выпускной квалификационной работе рассматривается участок Елабужских электрических сетей с узловой подстанцией А Вятские поляны 220/110/10 кВ и 5-тью подстанций 110/10 кВ. До реконструкции на отпаечной подстанции Кукмор 110/10 кВ были установлены два трансформатора по 16 МВА каждый. В связи с развитием экономики Кукморского района потребовалось увеличение потребления электроэнергии. Было принято решение заменить силовые трансформаторы ТДН по 16 МВА на ТРДН по 25 МВА, увеличив тем самым не только мощность подстанции, но и количество отходящих линий на низкой стороне. При замене трансформаторов подстанция Кукмор нарушала баланс в энергосистеме, поэтому переток мощности к ней был организован от подстанции №4 Каенсар прокладкой дополнительной ЛЭП.
Ещё одна дополнительная ЛЭП проложена между подстанциями №3 Нырты и №1 Шемордан для повышения надёжности подстанции №1 Шемордан. От подстанции Шемордан запитывается тяговая подстанция для РЖД и предприятия Сабинского района.
В пояснительной записке выполнен расчет перетоков мощности в режиме максимальных нагрузок и послеаварийном режиме при обрыве одной из линий, определено необходимое количество ступеней регулирования напряжения на подстанциях для каждого режима. По результатам расчета составлена принципиальная схема сети после реконструкции и её схема замещения с указанием перетоков мощности в максимальном режиме. Для спроектированных дополнительно ЛЭП принят провод сталеалюминиевый марки АС 240/32.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания для подстанции №2 Кукмор в связи с переоборудованием РУ -110 кВ и заменой силовых трансформаторов. По результатам расчетов выбрано современное коммутационное и защитное электрооборудование.
В РУ-110 кВ использована мостиковая схема с секционированием. Схема используется для проходных двухтрансформаторных ПС с двухсторонним питанием при необходимости сохранения в работе двух трансформаторов при КЗ (повреждении) на ВЛ в нормальном режиме работы ПС (при равномерном графике нагрузок).
Для вновь прокладываемых линий выполнен расчет релейных защит: максимальной токовой и токовой отсечки. Рассчитаны токи уставок и проверена чувствительность защит. Чувствительность удовлетворяет требованиям ПУЭ.
В качестве спецвопроса проанализированы методы определения места пробоя на ЛЭП. Один из методов дистанционного определения опоры с замыканием на землю с помощью спутниковой навигации позволяет персоналу оперативно-выездной бригады, не выполняя поисковых работ, сразу же выезжать на место аварии, что способствует существенному повышению надежности электроснабжения.
При повреждении фазной изоляции любой из опор устройство контроля изоляции, подключенное к шинам низковольтного напряжения силового трансформатора, регистрирует появление напряжения нулевой последовательности и формирует сигнал, который поступает на блок контроля и управления. Блок контроля и управления обеспечивает такую коммутацию двух любых фаз на землю, при которой в одной из отходящих ЛЭП появится увеличение тока, контролируемое датчиком тока. При этом ток, протекая через опору с дефектной изоляцией, активизирует в работу установленный на ней приемопередатчик спутниковых радиосигналов.
В выпускной квалификационной работе рассматривается участок Елабужских электрических сетей с узловой подстанцией А Вятские поляны 220/110/10 кВ и 5-тью подстанций 110/10 кВ. До реконструкции на отпаечной подстанции Кукмор 110/10 кВ были установлены два трансформатора по 16 МВА каждый. В связи с развитием экономики Кукморского района потребовалось увеличение потребления электроэнергии. Было принято решение заменить силовые трансформаторы ТДН по 16 МВА на ТРДН по 25 МВА, увеличив тем самым не только мощность подстанции, но и количество отходящих линий на низкой стороне. При замене трансформаторов подстанция Кукмор нарушала баланс в энергосистеме, поэтому переток мощности к ней был организован от подстанции №4 Каенсар прокладкой дополнительной ЛЭП.
Ещё одна дополнительная ЛЭП проложена между подстанциями №3 Нырты и №1 Шемордан для повышения надёжности подстанции №1 Шемордан. От подстанции Шемордан запитывается тяговая подстанция для РЖД и предприятия Сабинского района.
В пояснительной записке выполнен расчет перетоков мощности в режиме максимальных нагрузок и послеаварийном режиме при обрыве одной из линий, определено необходимое количество ступеней регулирования напряжения на подстанциях для каждого режима. По результатам расчета составлена принципиальная схема сети после реконструкции и её схема замещения с указанием перетоков мощности в максимальном режиме. Для спроектированных дополнительно ЛЭП принят провод сталеалюминиевый марки АС 240/32.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания для подстанции №2 Кукмор в связи с переоборудованием РУ -110 кВ и заменой силовых трансформаторов. По результатам расчетов выбрано современное коммутационное и защитное электрооборудование.
В РУ-110 кВ использована мостиковая схема с секционированием. Схема используется для проходных двухтрансформаторных ПС с двухсторонним питанием при необходимости сохранения в работе двух трансформаторов при КЗ (повреждении) на ВЛ в нормальном режиме работы ПС (при равномерном графике нагрузок).
Для вновь прокладываемых линий выполнен расчет релейных защит: максимальной токовой и токовой отсечки. Рассчитаны токи уставок и проверена чувствительность защит. Чувствительность удовлетворяет требованиям ПУЭ.
В качестве спецвопроса проанализированы методы определения места пробоя на ЛЭП. Один из методов дистанционного определения опоры с замыканием на землю с помощью спутниковой навигации позволяет персоналу оперативно-выездной бригады, не выполняя поисковых работ, сразу же выезжать на место аварии, что способствует существенному повышению надежности электроснабжения.
При повреждении фазной изоляции любой из опор устройство контроля изоляции, подключенное к шинам низковольтного напряжения силового трансформатора, регистрирует появление напряжения нулевой последовательности и формирует сигнал, который поступает на блок контроля и управления. Блок контроля и управления обеспечивает такую коммутацию двух любых фаз на землю, при которой в одной из отходящих ЛЭП появится увеличение тока, контролируемое датчиком тока. При этом ток, протекая через опору с дефектной изоляцией, активизирует в работу установленный на ней приемопередатчик спутниковых радиосигналов.
Подобные работы
- Реконструкция ПС Таканыш 110/35/10 кВ Елабужских электрических сетей
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4365 р. Год сдачи: 2018 - Реконструкция Подстанции Мамадыш
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4340 р. Год сдачи: 2017