Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Краткая характеристика микрорайона 7
1.2 Схемы электроснабжения зданий 9
1.3 Совершенствование устройств релейной защитной автоматики (РЗА) 11
1.4 Новый предохранитель НННИ 14
1.5 Провода на напряжение 6-10 кВ и 0,4 кВ 15
1.6 Предложения по модернизации ТП 17
1.7 Особенности автоматизации электрических сетей 20
Раздел 2. Конструкторская часть 23
2.1 Краткая характеристика объекта 24
2.2 Категории электроприемников. Надежность электроснабжения 26
2.3 Определение расчетных электрических нагрузок жилых зданий 27
2.4 Выбор числа и мощности ТП 31
2.5 Проверка трансформаторов на систематическую перегрузку 34
2.6 Проверка трансформаторов на аварийную перегрузку 34
2.7 Выбор отходящих линий 37
2.8 Расчет уличного освещения 40
2.8.1 Светотехнический расчет 40
2.8.2 Электрический расчет осветительной сети 43
Раздел 3. Технологическая часть 48
3.1 Расчет токов короткого замыкания 49
3.2 Выбор оборудования в ячейках питающих линий 10 кВ на РП-25 52
3.2.1 Выбор разъединителя 52
3.2.2 Выбор выключателя 53
3.2.3 Выбор трансформатора тока 54
3.2.4 Выбор оборудования РП- 10 кВ 55
3.3 Выбор электрооборудования ячейки трансформатора ТМ-630/10 56
3.3.1 Выбор шинного разъединителя 56
3.3.2 Выбор предохранителя 57
3.3.3 Выбор выключателя нагрузки 57
3.3.4 Выбор трансформаторов тока 58
3.3.5 Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения ....58
3.3.6 Выбор сборочных шин 60
3.3.7 Выбор изоляторов 62
3.3.8 Электрооборудование ТП 63
3.3.9 Собственные нужды РП 63
3.3.10 Измерение и учет электроэнергии 63
3.4 Релейная защита вводов 10 кВ 64
Раздел 4. Спецвопрос. Система удаленного сбора данных 67
4.1 Многофазный счетчик электроэнергии Меркурий 230ART 68
4.2 Система удалённого сбора показаний счетчиков 70
Заключение 75
Список литературы 77
В данном дипломном проекте разработана система электроснабжения 39-го комплекса Нового города Набережные Челны. Необходимость в проведении такой работы диктуется новыми требованиями к ней по надёжности с учетом электробезопасности и способности обеспечивать потребителей необходимым количеством электроэнергии. Надежность питания в основном зависит от принятой схемы электроснабжения, степени резервирования отдельных групп электроприемников, а также от надежной работы элементов системы электроснабжения. В настоящее время в результате развития прогрессивных технологий и инфраструктуры города увеличивается плотность строительства многоквартирных домов , общественных зданий, государственных учреждений, растут удельные мощности электроприемников. Все эти изменения приводят к необходимости использования нового оборудования на подстанциях и в распределительных сетях, в результате чего будут достигнуты значительная экономия потребления электроэнергии и снижения эксплуатационных затрат на техническое обслуживание электросетей, улучшатся условия работы эксплуатационного персонала. При разработке системы электроснабжения микрорайона выделяются основные задачи, для решения которых требуется комплексный подход к выбору оборудования схемы электроснабжения, технико-экономическое обоснование решений, определение внутренних и внешних сетей микрорайона.
Требуемый уровень надежности и безопасности схемы электроснабжения обеспечивается строгим соблюдением при выборе оборудования и элементов защиты норм и правил, изложенных в правилах устройства электроустановок (ПУЭ), СНиПах и ГОСТах.
Целью проекта является повышение пропускной способности линий передачи электроэнергии, снижение стоимости канализации энергии и сокращение времени для профилактики обслуживания электрооборудования.
ПС «Чулман» достаточно перегружена, на распределительных пунктах РП, питающихся от ПС, можно наблюдать разветвления кабельных линий, выходящих из одной ячейки. Такое соединение кабелей резко снижает надежность схемы электроснабжения. Анализируя сложившуюся ситуацию, принято решение построить ЗРУ-10 кВ в 39 комплексе РП-25. Питающие линии подходят от ПС «Чулман», отходящие линии питают 39 и соседний комплексы. Однолинейная схема РП-25 имеет две питающие линии от ПС «Чулман» и большое количество отходящих линий 10 кВ. Подключение трансформаторных ТП 10/0,4 , питающих 39 комплекс, по лучевой схеме от РП-25.
Питание подстанций 39-го комплекса обеспечивается по схеме двух лучевой звезды. В связи с увеличением электропотребления жителями города возникла необходимость пересчета нагрузки подстанций 10/0,4 кВ и проверки выбора трансформаторов на систематическую и аварийную перегрузку. Трансформаторы работают с допустимым коэффициентом перегрузки не более 70%. Таким образом, трансформаторы подстанций 10/0,4 кВ замене по мощности не подлежат. Проведена проверка отходящих от РП-25 линий питания подстанций напряжением 10 кВ, выбрано сечение кабелей. Выполнен расчет наружного освещения комплекса светильниками РКЦ-250 на железобетонных опорах с лампами ДРЛ мощностью 250 Вт при минимальной освещенности, равной 10 лк.
В технологической части дипломного проекта проведен расчет токов короткого замыкания на подстанциях 10/0,4 кВ и выбрано электрооборудование.
На высоковольтных вводах подстанций 10/0,4 кВ мощностью более 1000 кВА используем вакуумные выключатели. На сборочных шинах РУ НН подстанций применяем автоматические САВ, выполненные на автоматах типа ВА 57-35. В проекте выполнен расчет релейной защиты высоковольтных вводов 10 кВ распределительной подстанции РП-25.
В качестве спецвопроса исследуется вариант учета электроэнергии в ТП с помощью интеллектуальных счетчиков «Меркурий ART 230». В цифровых системах учета достижим практически любой класс точности, при выборе соответствующей элементной базы и алгоритмов обработки информации. Отсутствие механических частей значительно повышает надёжность. Обработка информации в цифровом виде позволяет одновременно подсчитывать как активную, так и реактивную составляющие мощности, это является важным, например, при учёте энергии в трёхфазных сетях. Двунаправленное защищенное информационное взаимодействие с верхним уровнем осуществляется с использованием технологии передачи данных по силовой электросети (PLC). Благодаря уникальной совокупности технических характеристик (например, встроенного контактора с функциями отключения нагрузки и автоматического ограничения потребляемой мощности, выполняя функции ретранслятора) счетчики Меркурий 230 АRT являются одними из лидеров своего сегмента.
Такой счетчик хорошо использовать и при взаимных расчетах в электросетевых компаниях. Благодаря двунаправленному действию информации в таком счетчике по сети низкого напряжения 0,4 кВ можно устанавливать коммунальным потребителям разные тарифы по времени суток, года и штрафные санкции за неоплату электроэнергии.
1. Инструкция по проектированию городских электрических сетей РД 34.20.185-94. Утверждена: Министерством топлива и энергетики РФ 07.07.94, РАО "ЕЭС России" 31.05.03. Введена в действие с 01.01.09 г.
2. Овчинников А. Потери электроэнергии в распределительных сетях 0,4...6(10) кВ // Новости Электротехники. 2003. № 1(19).
3. Тульчин И.К., Нудлер Г.И. Электрические сети жилых и общественных зданий. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 304 с.
4. Кузнецов В.С. Электроснабжение и электроосвещение городов: учебное пособие для вузов / В.С. Кузнецов. - Минск: Вышэйшая школа, 1989. - 135 с.: ил.
5. Правила устройства электроустановок. - X.: Изд-во «Форт», 2009. - 704 с.
6. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 472 с.
7. Лосюк Ю.А., Кузьмич В.В. Нетрадиционные источники энергии (Учебное пособие). - Мн.: УП «Технопринт», 2005. - 237 с.
8.Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения . - М.: Инфра- М, 2006. - 481 с.
9. Козлов В.А. Электроснабжение городов / В.А. Козлов. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988. - 263 с.: ил.
10. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Проектирование и расчет/ А.С. Овчаренко, М. Л. Рабинович, В.И. Мозырский, Д.И. Розинский. - К.: Техшка, 1985. - 279 с.
11. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.: ил.
12. Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий: учебник для техникумов - М.: Высшая школа, 1977. - 392 с.: ил.
13. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов: учебное пособие для профессионального технического образования - М.: Мастерство, 2001. - 320 с.: ил.
14. Ермилов А.А. Электроснабжение промышленных предприятий / А.А. Ермилов, Б.А. Соколов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 144 с.: ил.
15. Тубинис В. В. Создание автоматизированной системы учета и
управления потреблением электроэнергии в Италии // Электро, 2004, № 4.
16. Тубинис В. В. Особенности организации коммерческого учета электроэнергии в распределительных устройствах 6-10 кВ с
токоограничивающими реакторами // Электро, 2004, № 2.
17. Тубинис В. В. Итальянская система дистанционного управления абонентской сетью // Электро, 2003, № 4.
18. Vincenzo Cannatelli. Enel Telegestore project is on track // Metering International, 2004, № 1.
19. Буренков Е. В. Автоматизированные системы учета потребления энергоресурсов в условиях либерализованного рынка // Вестник Госэнергонадзора, 2001, № 1.
20. Воеводин И.С., Тихонова О.А., Безрукова Е.В. - Разработка автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии [Электронный ресурс]. - Режим доступа:http://forca.ru/...
21. Фокина О.М. Экономическое управление энергосбережением / О.М. Фокина, В.И. Алехин // Энергосбережение и водоподготовка № 1.
- 2004. - с. 81-85.
22. Назарычев А.Н. Обеспечение эффективности энергоснабжения на основе оценки технического ресурса электрооборудования /
А.Н. Назарычев, Д.А. Андреев // Энергосбережение и водоподготовка №
1. - 2005. - с. 35-41.
23. Костомаров Д.В. Сеть опроса тепловычислителей ВКТ-7 в режиме GPRS TCP/IP с помощью модемов SprutNet PRO и технологии M2MGlobalMachineTalk // Автоматизация и IT в энергетике. 2011. № 8. С. 24-26.
24. Костомаров Д.В. Сеть опроса тепловычислителей на примере СПТ941 в режиме GPRS TCP/IP с динамической IP-адресацией и аварийным каналом в режиме CSD с использованием модемов SprutNet PRO // Промышленное оборудование». 2011. № 8. С. 22-23.