Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Краткая характеристика микрорайона
1.2 Категории надежности электроснабжения потребителей
1.3 Применение распределительных подстанций (РП)
1.4 Применение блочных комплектных трансформаторных подстанций (БКТП)
1.5 Применение вакуумных выключателей
Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Определение расчетных электрических нагрузок
2.2 Выбор количества и мощности трансформаторных подстанций
2.3 Выбор сечения кабельных линий
2.4 Описание однолинейной схемы электроснабжения после модернизации 27
2.5 Расчет освещения распределительной подстанции
2.5.1 Выбор светильников
2.5.2 Выбор сечения проводов, питающих осветительные устройства
2.6 Расчет заземления распределительной подстанции
Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания
3.2 Выбор защитного и коммутационного электрооборудования
3.2.1 Выбор выключателя
3.2.2 Выбор разъединителя
3.2.3 Выбор трансформатора тока
3.2.4 Выбор трансформатора напряжения
3.2.5 Выбор предохранителя
Выбор ограничителя перенапряжения 55
3.3 Расчет релейной защиты отходящей кабельной линии 10 кВ 55
3.3.1 Расчет токовой отсечки 56
3.3.2 Расчет максимальной токовой защиты 56
3.3.3 Расчетная проверка трансформатора тока 59
Раздел 4. Спецвопрос. Применение электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) 62
4.1 Основные сведения 63
4.2 Сравнение ЭПРА и ЭмПРА 65
4.3 Преимущества ЭПРА 66
4.4 Принципиальная схема ЭПРА, состав и принцип работы 67
Заключение 72
Список литературы
Города являются крупными потребителями электроэнергии, так как в них проживает не только большая часть населения, но и расположено также большое количество промышленных предприятий.
В зависимости от размера города для питания потребителей, расположенных на его территории, должна предусматриваться соответствующая система электроснабжения. Система электроснабжения охватывает всех потребителей города, включая промышленные предприятия.
Малые города часто располагаются вблизи крупных промышленных предприятий, имеющих самостоятельные системы электроснабжения.
Застройка городов обуславливает необходимость соответствующего развития распределительных электрических сетей. Для электроснабжения основной массы потребителей используется распределительная сеть напряжением 6-10 кВ и сеть общего пользования напряжением 0,38 кВ.
Для городов характерен рост электропотребления, что требует систематического развития электрических сетей. Рост электропотребления связан не только с увеличением количества жителей и развитием промышленности, но также с бес-прерывным проникновением электрической энергии во все сферы жизнедеятельности населения. Растёт расход электрической энергии на бытовые нужды и коммунальное хозяйство городов.
Через городские распределительные сети в настоящее время передается до 40% вырабатываемой энергии. Таким образом, сети становятся самостоятельной областью энергетики, и проблема их рационального сооружения приобретает определённое народно -хозяйственное значение.
Под системой электроснабжения города понимается совокупность электрических сетей и трансформаторных подстанций, расположенных на территории города и предназначенных для электроснабжения его потребителей.
Система электроснабжения города представляет собой совокупность электрических сетей всех применяемых напряжений. Она включает электроснабжающие сети (линии напряжением 35 кВ и выше, понижающие подстанции 35-110/6-10 кВ), распределительные сети (линии напряжением 6-10 кВ и 0,4/0,23 кВ) и трансформаторные подстанции 6-10/0,4 кВ.
Основные показатели системы определяются местными условиями: размерами города, наличием источников питания, характеристиками потребителей и т.п.
Городские электрические сети напряжением 6-10 кВ характерны тем, что в любом из микрорайонов могут оказаться потребители всех трёх категорий по надёжности электроснабжения. Естественно, это требует и надлежащего построения схемы сети.
В ПУЭ [1] установлен ряд требований к конструкциям, размещению, оборудованию подстанций. Отметим наиболее важные из них. Подстанции не разрешается встраивать в жилые здания, школы, больницы, спальные корпуса санаториев. Поскольку трансформаторы с масляным заполнением взрывоопасны, их не разрешается размещать под и над помещениями, в которых могут находиться более 50 человек. При установке трансформаторов сухих или с негорючим наполнителем соблюдение этого требования не обязательно.
Подстанции не допускается размещать под помещениями производств с мокрым технологическим процессом, душевыми, уборными, ванными и т.д. Исключения возможны лишь при перекрытиях из монолитного бетона и надёжной гидроизоляции. Необходимо применять меры защиты ТП от возможных повреждений при расположении в непосредственной близости от путей кранов и внутрицехового транспорта.
Повышению надёжности электроснабжения потребителей способствует применение автоматизированных разомкнутых схем сетей с резервированием на стороне высокого или низкого напряжения. Таковы, в частности, двухлучевая и многолучевая схемы.
Целью выпускной квалификационной работы являлось обеспечение потребителей микрорайона качественной электроэнергией и использование в процессе модернизации современного электрооборудования.
В конструкторской части были определены расчётные электрические нагрузки жилых и общественных зданий. До модернизации системы электроснабжения микрорайона «Яшьлек» питание электроприемников осуществлялось от подстанции 110/10 кВ по двум питающим кабельным линиям, которые проложены в земле. В микрорайоне было установлено три трансформаторные подстанции (ТП), которые были соединены в один луч кабельными линиями. По результатам расчёта было увеличено количество ТП, питающих микрорайон. Дополнительно были установлены три ТП и все шесть ТП соединяются в два луча кабельными линиями. В каждой ТП установлено по два трансформатора марки ТМГ. Установлены три ТП мощностью 2х630 кВА и три ТП мощностью 2х1000 кВА. Для обеспечения надежного электроснабжения установлена распределительная подстанция (РП), которая имеет одну рабочую шину, разделенную на две секции. Было выбрано сечение кабельных линий, по которым осуществляется питание РП (кабель ААБл 3х150) и ТП (кабель марки ААБл 3х70). Был выполнен расчёт освещения РП. Применены люминесцентные лампы типа Osram L мощностью 15 и 18 Вт, геометрия их расположения и сечение проводов, питающих осветительные устройства (провод ВВГнг 4х1,5). Был выполнен расчёт заземления РП. Применено контурное заземление с длиной контура по периметру закладки 44 м. В качестве вертикального заземлителя использован уголок 50х50 мм, а в качестве горизонтального - полоса 40х4 мм. Использовано 8 вертикальных заземлителей, длина каждого составляет 5 м. Расчётное сопротивление заземляющего устройства составило 7,04 Ом, что не противоречит ПУЭ.
В технологической части рассчитаны токи короткого замыкания в сети 10 кВ. По результатам расчёта выбрано современное защитное и коммутационное электрооборудование: вакуумный выключатель типа ВВЭ с номинальным рабочим током 630 А и номинальным током отключения 31,5 кА; разъединитель типа РВ с номинальным рабочим током 1000 А и амплитудным значением предельного сквозного тока короткого замыкания 100 кА; трансформатор тока типа ТПЛК - 10 с коэффициентом трансформации 100/5; трансформатор напряжения типа НОМ с номинальной мощностью 75 ВА; предохранитель типа ПКТ с номинальным током предохранителя 100 А и номинальным током отключения 31,5 кА.; ограничитель перенапряжения типа ОПН-П1 с наибольшим рабочим действующим напряжением 12 кВ. Выполнен расчёт релейной защиты отходящей кабельной линии 10 кВ. Была рассчитана токовая отсечка и максимальная токовая защита, произведена расчетная проверка выбранного трансформатора тока.
В спецвопросе проанализированы электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), применяемые в системах освещения. Описано сравнение их с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами (ЭмПРА), указаны преимущества ЭПРА. Приведена принципиальная схема ЭПРА, ее состав и принцип работы.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
