Помощь студентам в учебе
Повышение надежности электроснабжения Мензелинского района
|
Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Краткая характеристика Мензелинского района и системы
электроснабжения 9
1.2 Совершенствование первичных схем электроснабжения путем их
реконструкции и технического перевооружения 14
1.3 Способ дистанционной идентификации опоры с замыканием на землю в сетях с изолированной нейтралью посредством спутниковой
навигации 27
Раздел 2. Конструкторская часть 30
2.1 Расчет электрических нагрузок 31
2.2 Выбор дизель-генератора 43
2.3 Выбор сечения распределительной сети 10 кВ и 0,4 кВ 44
Раздел 3. Технологическая часть 49
3.1 Расчет токов короткого замыкания 50
3.2 Выбор измерительной аппаратуры 55
3.3 Собственные нужды КТП 57
3.4 Релейная защита трансформатора ТМГ -160 /10 59
3.5 Заземление трансформаторной подстанции 64
Раздел 4. Спецвопрос. Автоматизированные пункты секционирования
линий ВЛ-10 кВ 68
Заключение 77
Список литературы 79
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Краткая характеристика Мензелинского района и системы
электроснабжения 9
1.2 Совершенствование первичных схем электроснабжения путем их
реконструкции и технического перевооружения 14
1.3 Способ дистанционной идентификации опоры с замыканием на землю в сетях с изолированной нейтралью посредством спутниковой
навигации 27
Раздел 2. Конструкторская часть 30
2.1 Расчет электрических нагрузок 31
2.2 Выбор дизель-генератора 43
2.3 Выбор сечения распределительной сети 10 кВ и 0,4 кВ 44
Раздел 3. Технологическая часть 49
3.1 Расчет токов короткого замыкания 50
3.2 Выбор измерительной аппаратуры 55
3.3 Собственные нужды КТП 57
3.4 Релейная защита трансформатора ТМГ -160 /10 59
3.5 Заземление трансформаторной подстанции 64
Раздел 4. Спецвопрос. Автоматизированные пункты секционирования
линий ВЛ-10 кВ 68
Заключение 77
Список литературы 79
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
В настоящее время этап присоединения сельскохозяйственных потребителей к линиям электропередач государственных энергосистем практически закончился и начался новый этап. Основные направления данного этапа заключаются в повышении надежности электроснабжения потребителей сельских районов, повышении качества электроэнергии и проведения политики энергосбережения.
К задачам повышения надежности электроснабжения в первую очередь относятся: применение высококачественного нового электротехнического оборудования, совершенствования схем сетей, повышение уровня эксплуатации, развитие автоматизации сетей и тому подобное.
Разработка и использование комплектных распределительных устройств с вакуумными выключателями распределительных сетей 10 - 35 кВ сельских районов резко повышает коммутационный и механический ресурс выключателей: это разработка элегазовых выключателей 6 - 10 кВ, новых автогазовых выключателей нагрузки с пружинными приводами, освоение линейных изоляторов из более дешевых материалов и др.
Немаловажным направлением повышения надежности электроснабжения сельского хозяйства является сокращение числа и длины нерезервируемых ответвлений, сооружение трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ с развитым распределительным устройством, кольцевание электрических сетей, использование секционирующих выключателей, сокращение протяженности линий распределительных сетей, их разукрупнение, использование двухтрансформаторных подстанций и т.д.
Одним из важных факторов повышения надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей служит совершенствование и разработка способов и средств автоматизации распределительных сетей 10 - 35 кВ сельских районов. В настоящее время большое значение имеет применение микропроцессорной техники в сельских распределительных сетях. В первую очередь это связано с внедрением таких устройств как АПВ, АВР, устройствами телесигнализации и телеуправления, средствами определения мест повреждения в электрических сетях и др.
При этом следует, что многие из перечисленных направлений повышения надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей предполагают использование соответствующей системы идентификации аварийных и ненормальных режимов электрических сетей.
К сожалению, идентификация на сегодняшний день не развита, обладает низким быстродействием, недостаточной достоверностью, использует несовершенные технические средства.
Особенно важно развитие идентификации аварийных и ненормальных режимов в распределительных электрических сетях 10 - 35 кВ сельских районов. Это связано с тем, что эти сети составляют большую долю (более 60 % ) всех сетей системы электроснабжения сельского хозяйства, и именно в них происходит наиболее частые и длительные отключения. Так например, время прохождения информации диспетчеру об аварийном отключении выключается 35 кВ необслуживаемой подстанции составляет около часа. При аварийном отключении линии 10 кВ диспетчеру становится известно об этом в среднем только через 2,5 часа, а при отключении секционирующего выключателя в линии 10 кВ это время даже удваивается.
Недостоверная существующая идентификация контролируемых ситуаций приводит к ускоренному износу оборудования, увеличению потерь электроэнергии и к необоснованным отключениям потребителей. Так неправильное распознавание ситуации, вызывающее срабатывание АВР на короткое замыкание (к.з.) может привести к значительному снижению напряжения и к отключению большого числа потребителей, присоединенных через магнитные пускатели.
К необоснованным отключениям выключателей приводит и недостоверная идентификация линий с замыканием на землю. Использование в данном случае традиционного способа определения линии с замыканием грозит отключением потребителей уже целого хозяйства.
Несовершенство методов использования ситуаций приводит к ненадежному функционированию устройств, использующих результаты этого распознавания. Так традиционный подход к осуществлению АПВ с использованием механических контактов приводов и выключателей, не позволяет осуществить повторное включение из-за неправильного действия этих контактов в 60 % от общего числа возможных отказов.
Развитие этих направлений в свою очередь является важным фактором сокращения количества и длительности аварийных отключений, повышения надежности функционирования устройств релейной защиты автоматики и увеличения срока службы электрооборудования. Это приводит к снижению народнохозяйственного ущерба за счет уменьшения недоотпуска электроэнергии сельским потребителям.
К задачам повышения надежности электроснабжения в первую очередь относятся: применение высококачественного нового электротехнического оборудования, совершенствования схем сетей, повышение уровня эксплуатации, развитие автоматизации сетей и тому подобное.
Разработка и использование комплектных распределительных устройств с вакуумными выключателями распределительных сетей 10 - 35 кВ сельских районов резко повышает коммутационный и механический ресурс выключателей: это разработка элегазовых выключателей 6 - 10 кВ, новых автогазовых выключателей нагрузки с пружинными приводами, освоение линейных изоляторов из более дешевых материалов и др.
Немаловажным направлением повышения надежности электроснабжения сельского хозяйства является сокращение числа и длины нерезервируемых ответвлений, сооружение трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ с развитым распределительным устройством, кольцевание электрических сетей, использование секционирующих выключателей, сокращение протяженности линий распределительных сетей, их разукрупнение, использование двухтрансформаторных подстанций и т.д.
Одним из важных факторов повышения надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей служит совершенствование и разработка способов и средств автоматизации распределительных сетей 10 - 35 кВ сельских районов. В настоящее время большое значение имеет применение микропроцессорной техники в сельских распределительных сетях. В первую очередь это связано с внедрением таких устройств как АПВ, АВР, устройствами телесигнализации и телеуправления, средствами определения мест повреждения в электрических сетях и др.
При этом следует, что многие из перечисленных направлений повышения надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей предполагают использование соответствующей системы идентификации аварийных и ненормальных режимов электрических сетей.
К сожалению, идентификация на сегодняшний день не развита, обладает низким быстродействием, недостаточной достоверностью, использует несовершенные технические средства.
Особенно важно развитие идентификации аварийных и ненормальных режимов в распределительных электрических сетях 10 - 35 кВ сельских районов. Это связано с тем, что эти сети составляют большую долю (более 60 % ) всех сетей системы электроснабжения сельского хозяйства, и именно в них происходит наиболее частые и длительные отключения. Так например, время прохождения информации диспетчеру об аварийном отключении выключается 35 кВ необслуживаемой подстанции составляет около часа. При аварийном отключении линии 10 кВ диспетчеру становится известно об этом в среднем только через 2,5 часа, а при отключении секционирующего выключателя в линии 10 кВ это время даже удваивается.
Недостоверная существующая идентификация контролируемых ситуаций приводит к ускоренному износу оборудования, увеличению потерь электроэнергии и к необоснованным отключениям потребителей. Так неправильное распознавание ситуации, вызывающее срабатывание АВР на короткое замыкание (к.з.) может привести к значительному снижению напряжения и к отключению большого числа потребителей, присоединенных через магнитные пускатели.
К необоснованным отключениям выключателей приводит и недостоверная идентификация линий с замыканием на землю. Использование в данном случае традиционного способа определения линии с замыканием грозит отключением потребителей уже целого хозяйства.
Несовершенство методов использования ситуаций приводит к ненадежному функционированию устройств, использующих результаты этого распознавания. Так традиционный подход к осуществлению АПВ с использованием механических контактов приводов и выключателей, не позволяет осуществить повторное включение из-за неправильного действия этих контактов в 60 % от общего числа возможных отказов.
Развитие этих направлений в свою очередь является важным фактором сокращения количества и длительности аварийных отключений, повышения надежности функционирования устройств релейной защиты автоматики и увеличения срока службы электрооборудования. Это приводит к снижению народнохозяйственного ущерба за счет уменьшения недоотпуска электроэнергии сельским потребителям.
В зону обслуживания Мензелинской РЭС входят воздушные линии 0,4 - 10 кВ, кабельные линии 0,4-10 кВ, все трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ, кольцующие, секционирующие, отпаечные разъединители 10 кВ, кольцующие, секционные выключатели 10 кВ, выключатели нагрузки 10 кВ. Населённый пункт Атрякли получает питание от подстанции Матвеевка 110/10 кВ фидер №8.
Для повышения надежности электроснабжения распределительная сеть ВЛ-10 кВ получает в ненормальных режимах работы дополнительное питание от ПС Калтаково.
В конструкторской части проекта выполнен расчет электрических нагрузок всех КТП нп Атрякли, выбраны силовые трансформаторы типа ТМГ и проверены на перегрузочную способность. Коэффициент загрузки трансформаторов удовлетворяет 3 категории электроснабжения. Для питания фермы на 400 голов коров выбран дизель-генератор отечественного производства напряжением 0,4 кВ мощностью 75 КВА.
В технологической части проекта рассчитаны токи короткого замыкания, выбрано современное коммутационное и защитное электрооборудование, выполнен расчет заземления БКТП.
Автоматизация сетей на базе реклоузеров - действенное и хорошо себя зарекомендовавшее, как за рубежом, так и в отечественной электроэнергетике, решение для распределительных сетей.
Реклоузер - это автономное устройство, использующееся для автоматического отключения и повторного включения цепи переменного тока по предварительно заданной последовательности циклов отключения и повторного включения с последующим возвратом в исходное состояние, сохранением включенного положения или блокировкой в отключенном положении. Реклоузер включает в себя комплекс элементов управления, необходимых для обнаружения токов короткого замыкания и управления реклоузером.
Для повышения надежности электроснабжения распределительная сеть ВЛ-10 кВ получает в ненормальных режимах работы дополнительное питание от ПС Калтаково.
В конструкторской части проекта выполнен расчет электрических нагрузок всех КТП нп Атрякли, выбраны силовые трансформаторы типа ТМГ и проверены на перегрузочную способность. Коэффициент загрузки трансформаторов удовлетворяет 3 категории электроснабжения. Для питания фермы на 400 голов коров выбран дизель-генератор отечественного производства напряжением 0,4 кВ мощностью 75 КВА.
В технологической части проекта рассчитаны токи короткого замыкания, выбрано современное коммутационное и защитное электрооборудование, выполнен расчет заземления БКТП.
Автоматизация сетей на базе реклоузеров - действенное и хорошо себя зарекомендовавшее, как за рубежом, так и в отечественной электроэнергетике, решение для распределительных сетей.
Реклоузер - это автономное устройство, использующееся для автоматического отключения и повторного включения цепи переменного тока по предварительно заданной последовательности циклов отключения и повторного включения с последующим возвратом в исходное состояние, сохранением включенного положения или блокировкой в отключенном положении. Реклоузер включает в себя комплекс элементов управления, необходимых для обнаружения токов короткого замыкания и управления реклоузером.