Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Характеристика существующего состояния электроснабжения
Нижнекамского энергорайона 8
1.2 Фактические балансы электрической мощности и электроэнергии
энергосистемы РТ на зимний/летний периоды 9
1.3 Балансы электрической мощности э электроэнергии энергосистемы РТ и Нижнекамского энергорайона на перспективу до 2018 года 13
1.4 Обоснование необходимости обеспечения дополнительного источника питания для наиболее крупных и ответственных потребителей
Нижнекамского энергорайона 20
Раздел 2. Конструкторская часть 24
2.1 Структурная схема подстанции 25
2.2 Выбор типа и мощности трансформаторов 26
2.2.1 Расчет мощности силовых трансформаторов 27
2.3 Выбор отходящих линий 30
2.4 Выбор питающих линий 32
2.5 Расчет освещения подстанции 33
2.6 Защитное заземление 34
2.7 Расчет молниезащиты 37
2.8 Описание схемы электроснабжения подстанции 40
Раздел 3. Технологическая часть 42
3.1 Расчет токов короткого замыкания 43
3.2 Выбор схемы собственных нужд подстанции 46
3.3 Выбор схемы распределительных устройств 47
3.4 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей 50
3.5 Выбор выключателей 51
3.6 Выбор разъединителей 54
3.7 Выбор шин распределительных устройств 56
3.8 Выбор измерительных трансформаторов 58
3.8.1 Выбор трансформаторов тока 59
3.8.2 Выбор трансформаторов напряжения 63
3.9 Расчет релейной защиты автотрансформаторов 66
Раздел 4. Спецвопрос. Организация перехода отходящей от подстанции воздушной линии на кабель 73
Заключение 79
Список литературы
Электрическая подстанция — электроустановка, которая
предназначена для приема электроэнергии, преобразования и распределения электрической энергии, состоит из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, специальных устройств управления, а также распределительных и вспомогательных устройств. Подстанция, в которой находятся и работают повышающие трансформаторы, повышает электрическое напряжение при снижении значения силы тока соответственно, в то время как понижающая подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорционально увеличивает силу тока. Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях того ,чтобы многократно сэкономить металл, используемый в проводах ЛЭП, и уменьшить потери на активном сопротивлении. Необходимая площадь сечения проводов можно определить только с помощью силы проходящего тока и отсутствием возникновения коронного разряда. Уменьшение силы проходящего тока повлечет уменьшение потери энергии, находящейся в прямой квадратичной зависимости от значения силы тока. Чтобы минимизировать возможность высоковольтного электрического пробоя, применяем специальные меры: используем специальные изоляторы,
проводарасполагаются на достаточное расстояние и т. д. Основной причина повышения напряженияявляется то, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи, при меньших потерях.
Требования, к самой подстанции, предъявляют к электрической схеме, так как схема определяет электрическое оборудование и эксплуатационные свойства установки. Данные требования выдвигаются на стадии проектирования и сформулированы в НТП (нормы технического проектирования):
Соответствие электрической схемы условиям работы подстанции в энергосистеме ожидаемым режимам;
1) Удобная эксплуатация: простая и наглядная схемы; минимальный объем переключений, связанных с изменением режима; легкая доступность электрического оборудования для ремонта без нарушений режима установки;
2) Удобное сооружение электрической части с учетом очередности ввода в эксплуатацию трансформаторов, РП и линий;
3) Возможность автоматизации установки в экономически целесообразном объеме;
4) Достаточная, оправданная степень надежности с экономической точки зрения.
Целью дипломного проекта являлось повышение надежности электроснабжения существующих ответственных потребителей и возможность дальнейшего наращивания энергоемкости производства.
Для этогобыла рассмотрена характеристика системы электроснабжения Нижнекамского района, рассмотрены типы нагрузок подстанции.
После чегопри проектировании к установке на подстанции были выбраны 2 автотрансформатора АТДЦТН мощностью 125 МВА каждый. На стороне высокого, среднего и низкого напряжения для коммутации нагрузочных и аварийных токов были выбраны элегазовый выключатель типа ВЭБ-220- 50/3150 с встроенными трансформаторами тока, элегазовый выключатель типа ВГТ-110-40/3150 и маломасляный выключатель типа МГУ-20-90/63000 соответственно. Также были выбраны разъединители горизонтально - поворотного типа РГП2-220/2000, РГП2-110/2000 и разъединитель рубящего типа РВР-20/8000. В результате проведенных расчетов была разработана система электроснабжения Нижнекамского района, позволяющая повысить категорию надежности потребителей.
Далее были рассчитаны токи короткого замыкания, выбрана коммутационная аппаратура на220/110/10кВ, выбраны трансформаторы собственных нужд, выбраны измерительные трансформатор тока и напряжения.
В разделе спецвопрос был рассмотрен переход с воздушной линии на кабель с использованием разъединителя с целью рационализации использования земельных участков.
