Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Характеристика потребителей Альметьевского района 7
1.2 Описание системы электроснабжения района 11
1.3 Задачи модернизации 15
Раздел 2. Конструкторская часть 17
2.1 Расчет необходимой мощности подстанции №5 18
2.2 Выбор электрической схемы ПС№5 22
2.3 Выбор сечений проводов ВЛ 110 кВ 24
2.4 Расчет потерь в трансформаторах 28
2.5 Расчёт перетоков мощностей в максимальном режиме 31
2.6 Определение падения напряжения в узловых точках 33
2.7 Регулирование напряжения в энергосистеме 33
Раздел 3. Технологическая часть 38
3.1 Расчет токов короткого замыкания 39
3.2 Выбор электрооборудования 43
Раздел 4. Спецвопрос. Релейная защита силовых трансформаторов 53
Заключение 61
Список литературы 63
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
Исходя из прогнозируемых объемов спроса на электроэнергию при высоких темпах развития экономики (оптимистический и благоприятный варианты Генсхемы 2008), суммарное производство электроэнергии может возрасти по сравнению с 2000 г. более, чем в два раза к 2020 г. (до 2000 млрд. кВт-ч). При пониженных темпах развития экономики (базовый вариант Генсхемы 2008) производство электроэнергии составит 1700 млрд. кВт-ч. Обеспечение этих уровней электропотребления требует решения ряда проблем, которые носят системный характер: снижение объемов ограничений на передачу мощности, обновление основного энергетического и электротехнического оборудования, преодоление технологической отсталости, рационализация структуры топливного баланса и ряд других проблем.[1]
На современном этапе одним из весьма эффективных средств повышения надежности, качества и экономичности электроснабжения агропромышленных предприятий является комплексная автоматизация сельских электрических сетей. Под комплексной автоматизацией распределительных сетей понимается оснащение сетей, выполненных по рациональным схемам, комплексом распределительно-коммутационной аппаратуры, устройствами релейной защиты, автоматики, определения мест повреждения, телемеханики и других средств, обеспечивающих при минимальных затратах требуемую надежность электроснабжения потребителей и качество электроэнергии, а также позволяющих производить обслуживание электрических сетей при полной безопасности и минимальных трудозатратах и высокой культуре обслуживания.
Необходимо отметить, что в связи с большой протяженностью и разветвленностью сельских электрических сетей, с разнообразием марок и сечений проводов, включая стальные, а также относительно малой плотностью нагрузок, автоматизация их значительно отлична от автоматизации городских, промышленных линий электропередач и тем более сетей энергосистем.
Например, в сельских электрических сетях 10 кВ очень важно при размещении устройств автоматизации определить их оптимальное сочетание с коммутационной аппаратурой, в том числе с пунктами автоматического секционирования, которые делят линию на несколько участков, и пунктами автоматического включения резервного питания (сетевое АВР). Эту задачу не приходится решать при автоматизации питающих линий энергосистем, так как установка средств автоматики в этих сетях обычно определяется самой схемой линии.
Условия эксплуатации воздушных распределительных сетей сельскохозяйственного назначения характеризуются с одной стороны, повышением категорийности потребителей и их ответственности, а с другой — сокращением численности обслуживающего персонала, невысокой его квалификацией, разбросанностью и удаленностью объектов обслуживания от базы, большой зависимостью от погодных условий и пр.
Применяемые в сельских электрических сетях устройства автоматизации должны быть просты, экономичны и удобны в эксплуатации.
Целью выпускной квалификационной работы являлось повышение надёжности электроснабжения тупиковой подстанции, обеспечение качественной электроэнергией потребителей Альметьевского района.
Узловая подстанция «Щелоково» 500/220/110 кВ с нижней стороны питает 7 подстанций Альметьевского района 110/10 кВ. Общая длина электрической сети по стороне 110 кВ составляет 324 км. 4 подстанции (номера 3, 4, 5 и 6) являются тупиковыми, другие 3 подстанции (номера 1, 2 и 7) - проходные. Электрическая сеть достаточно надёжная: подстанции 1 и 2 соединены в кольцо с узловой подстанцией А одноцепными линиями; тупиковые подстанции 4 и 5 по радиальной схеме соединены с узловой подстанцией двухцепными линиями. Подстанция 3 - тупиковая отпаечная, получает питание от радиальной цепи подстанции 4.
Мощность подстанции №5 составляет 32 МВА. Длина радиальной двухцепной линии от узловой подстанции до подстанции №5 составляет 91,5 км. Линии до тупиковой подстанции проходят по территории Альметьевского района через лесистую часть, что требует дополнительного профилактического обслуживания. Аварийная ситуация может сопровождаться обрывом обеих цепей высоковольтных линий 110 кВ, особенно в зимний период эксплуатации.
Изменение экономического развития Альметьевского района привело к изменению суточного графика работы подстанции №5.
В связи с повышением энергопотребления и надёжности электроснабжения Альметьевского района предусмотрен ряд следующих мероприятий:
- модернизация подстанции №5 с заменой силовых трансформаторов на трансформаторы типа ТРДН-25000/110 и установкой в ОРУ-110 кВ двух дополнительных линий связи;
- модернизация подстанций 4 и 6 с установкой в ОРУ-110 кВ
дополнительных линий связи.
В конструкторской части выпускной квалификационной работы выполнен расчет необходимой мощности подстанции №5, выбраны силовые трансформаторы типа ТРДН-25000/110, рассчитаны перетоки мощностей и определены необходимые количества ответвлений для регулирования напряжений всех подстанций районной электрической сети. Определены сечения линий, дополнительно установленных для повышения надёжности подстанции №5. Приняты провода марки АС-120/19.
В технологической части выпускной квалификационной работы выполнен расчет токов короткого замыкания, по результатам расчетов выбрано современное электрооборудование и в качестве спецвопроса выполнен расчет релейной защиты силового трансформатора.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
