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
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.
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.
1. Д.Т. Комаров "Автоматизация электрических сетей 0,38-35 кВ в сельских районах", 2001г.
2. Патент № 2317624, МПК H02H 3/16, Бюл. № 5, 2008 г. - прототип
3. Правила устройства электроустановок 7-е издание переработанное и доп.- М.: Энергоатомиздат, 2009.
4. Электрическая часть станции и подстанции: Учеб. для вузов/ Васильев А.А., Крючков И.П., Наяшкова Е.Ф. и др.; Под ред., Васильева А.А.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1990-567с.
5. Электрооборудование станции и подстанций: учебное пособие для техникумов / Рожкова Л.Д., Козулин В.С. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2007. - 608 с.
6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил.
7. Методическое указание на выполнение курсовой работы по дисциплине «Электроэнергетика» для специальности 140211 «Электроснабжение». Составил доцент кафедры Э и Э Ахметшин Р.С. ИНЭКА, 2009г. Наб.Челны.
8. Справочник по проектированию электроэнергетических систем./Под ред. С.С.Рокотяна и И.М.Шапиро. Третье издание переработанное и дополненное. М.:Энергоатомиздат, 2005.
9. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 2005.
10 . Македон В. Автомат включения освещения. - Радио,2014, № 9, с. 53.
11. Боровский В. П„ Костенко В. И., Михайленко В. М., Партала О. Н. Справочник по схемотехнике для радиолюбителя.— К.: Техника, 1987, с. 13.
12. Справочная книга по светотехнике. Под ред. Ю. Б. Айзенберга. М.: Знак. 2006.
13. Карачев В. М. Установки наружного освещения улиц городов: учебное пособие. М.: Издательский дом МЭИ. 2007.
14. Lewin I. Lumen effectiveness multipliers for outdoor lighting design. IES.
Outdoor lighting: Visual efficacy // ASSIST recommendations. 2009. № 2.
15. Новиков В.В. Интеллектуальные измерения на службе энергосбережения // Энергоэксперт. 2011. № 3.
16. Гуревич В.И. Интеллектуальные сети: новые перспективы или новые проблемы? // Электротехнический рынок. 2010. № 6.
17. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках.- Знак., 2001. - 342с.
18. Коновалова Л.Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.- М.: Энергоатомиздат., 1989.- 328с
19. Конюхова Е. А. Электроснабжение объектов. М.: Изд-во «Мастерство»; Высшая школа, 2001.