Введение 14
1Анализ участка сети 17
1.1 Исходные данные 17
1.2 Нормальный режим до включения ПС «Зубово» 19
1.3 Нормальный режим после включения ПС «Зубово» 20
1.4 Расчет заданной сети в аварийном режиме 22
1.4.1 Отключение источника «Дема» 22
1.4.2 Отключение источника «Бекетово» 23
1.4.3 Обрыв линии Дема-Бекетово1цепь 24
1.4.4 Обрыв линии Дема-Бекетово11 цепь 25
1.4.5 Обрыв линии Дема-БекетовоШцепь 26
2 Расчет электрической части подстанции 28
2.1 Характеристика проектируемой подстанции и её нагрузок 28
2. 2 Выбор числа и мощности трансформаторов связи 28
2.3 Определение количества линий на всех напряжениях 30
2.3.1 Определение количества линий на высокой стороне 30
2.3.3 Определениеколичества линий на стороне низкого напряжения (НН) 31
2.4 Выбор схем распределительных устройств (РУ) 31
2.5 Расчет токов короткого замыкания 32
2.5.1 Исходные данные для расчета токов короткого замыкания 32
2.5.2 Определение сопротивлений элементов схемы замещения 34
2.5.3 Расчет токов короткого замыкания в точке К2 37
2.5.3.1 Расчет токов короткого замыкания в точке К2 (ветвь С2) 38
2.5.3.3 Расчет суммарных токов короткого замыкания в точке К2 41
2.5.4 Расчет токов короткого замыкания в точке К3 41
2.5.5 Расчет токов короткого замыкания в точке К4 42
2.5.6 Расчет токов короткого замыкания в точке К1 43
2.5.7 Расчет токов короткого замыкания в точке К5 44
2.6 Выбор выключателей и разъединителей 46
2.6.1 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ - 110кВ 46
2.6.2 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ-35 и РУ-10 кВ 53
2.7 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 58
2.7.1 Выбор измерительных трансформаторов напряжения для РУ-35кВ 58
2.7.2 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения 59
для РУ-10 кВ 59
2.8.1 Выбор токоведущих частей для РУ-110 кВ 62
2.8.2 Выбор токоведущих частей для РУ-35 кВ 63
2.8.3 Выбор токоведущих частей для РУ-10 кВ 65
2.9 Расчет собственных нужд 69
2.9.1 Выбор оперативного тока 69
2.9.2 Расчет нагрузок собственных нужд ПС 69
2.9.3 Составление таблицы потребителей собственных нужд 70
2.9.4 Выбор трансформаторов собственных нужд 72
2.9.5 Схема собственных нужд подстанции 73
3 Расчет релейной защиты трансформатора с применением МПУ РЗА 75
производства НПП «ЭКРА» (г. Чебоксары) 75
3.1 Конфигурирование терминала БЭ2704У041 76
3.2.1 Определение тока срабатывания ДЗТ приотсутствии торможения 78
3.2.2 Определение коэффициента торможения 80
3.2.3 Определение тока начала торможения 81
3.2.4 Определение тока торможения блокировки ДЗТ 81
3.2.5 Определение тока срабатывания дифференциальной отсечки 81
3.2.6 Определение коэффициента чувствительности защиты 83
3.3 Расчет МТЗ с блокировкой по напряжению 85
3.3.1 Определение первичного тока срабатывания защиты 85
3.3.2 Определение первичного напряжения срабатывания 86
3.3.3 Определение вторичных тока и напряжения срабатывания реле 87
3.3.4 Определение чувствительности защиты 88
3.3.5 Результаты расчета МТЗ с блокировкой по напряжению 89
3.3.6 Выбор выдержек времени 91
3.5 Расчет защиты от перегрузки 92
3.6 Расчет блокировки РПН 94
3.7 Расчет защиты от перегрева 94
3.8 Газовая защита 95
3.9 Г азовая защита переключателя РПН 97
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 98
4.1 Планирование работ по проектированию и определение трудоемкости 98
4.2 Расчет затрат на проектирование 100
4.3 Расчёт капиталовложений на оборудование строительно-монтажные работы 103
4.4 Расчет эксплуатационных затрат 105
Введение 14
1Анализ участка сети 17
1.1 Исходные данные 17
1.2 Нормальный режим до включения ПС «Зубово» 19
1.3 Нормальный режим после включения ПС «Зубово» 20
1.4 Расчет заданной сети в аварийном режиме 22
1.4.1 Отключение источника «Дема» 22
1.4.2 Отключение источника «Бекетово» 23
1.4.3 Обрыв линии Дема-Бекетово1цепь 24
1.4.4 Обрыв линии Дема-Бекетово11 цепь 25
1.4.5 Обрыв линии Дема-БекетовоШцепь 26
2 Расчет электрической части подстанции 28
2.1 Характеристика проектируемой подстанции и её нагрузок 28
2. 2 Выбор числа и мощности трансформаторов связи 28
2.3 Определение количества линий на всех напряжениях 30
2.3.1 Определение количества линий на высокой стороне 30
2.3.3 Определениеколичества линий на стороне низкого напряжения (НН) 31
2.4 Выбор схем распределительных устройств (РУ) 31
2.5 Расчет токов короткого замыкания 32
2.5.1 Исходные данные для расчета токов короткого замыкания 32
2.5.2 Определение сопротивлений элементов схемы замещения 34
2.5.3 Расчет токов короткого замыкания в точке К2 37
2.5.3.1 Расчет токов короткого замыкания в точке К2 (ветвь С2) 38
2.5.3.3Расчет суммарных токов короткого замыкания в точке К2 41
2.5.4 Расчет токов короткого замыкания в точке К3 41
2.5.5 Расчет токов короткого замыкания в точке К4 42
2.5.6 Расчет токов короткого замыкания в точке К1 43
2.5.7 Расчет токов короткого замыкания в точке К5 44
2.6 Выбор выключателей и разъединителей 46
2.6.1 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ - 110кВ 46
2.6.2 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ-35 и РУ-10 кВ 53
2.7 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 58
2.7.1 Выбор измерительных трансформаторов напряжения для РУ-35кВ 58
2.7.2 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения 59
для РУ-10 кВ 59
2.8.1 Выбор токоведущих частей для РУ-110 кВ 62
2.8.2 Выбор токоведущих частей для РУ-35 кВ 63
2.8.3 Выбор токоведущих частей для РУ-10 кВ 65
2.9 Расчет собственных нужд 69
2.9.1 Выбор оперативного тока 69
2.9.2 Расчет нагрузок собственных нужд ПС 69
2.9.3 Составление таблицы потребителей собственных нужд 70
2.9.4 Выбор трансформаторов собственных нужд 72
2.9.5 Схема собственных нужд подстанции 73
3 Расчет релейной защиты трансформатора с применением МПУ РЗА 75
производства НПП «ЭКРА» (г. Чебоксары) 75
3.1 Конфигурирование терминала БЭ2704У041 76
3.2.1 Определение тока срабатывания ДЗТ приотсутствии торможения 78
3.2.2 Определение коэффициента торможения 80
3.2.3 Определение тока начала торможения 81
3.2.4 Определение тока торможения блокировки ДЗТ 81
3.2.5 Определение тока срабатывания дифференциальной отсечки 81
3.2.6 Определение коэффициента чувствительности защиты 83
3.3 Расчет МТЗ с блокировкой по напряжению 85
3.3.1 Определение первичного тока срабатывания защиты 85
3.3.2 Определение первичного напряжения срабатывания 86
3.3.3 Определение вторичных тока и напряжения срабатывания реле 87
3.3.4 Определение чувствительности защиты 88
3.3.5 Результаты расчета МТЗ с блокировкой по напряжению 89
3.3.6 Выбор выдержек времени 91
3.5 Расчет защиты от перегрузки 92
3.6 Расчет блокировки РПН 94
3.7 Расчет защиты от перегрева 94
3.8 Газовая защита 95
3.9 Г азовая защита переключателя РПН 97
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 98
4.1 Планирование работ по проектированию и определение трудоемкости 98
4.2 Расчет затрат на проектирование 100
4.3 Расчёт капиталовложений на оборудование строительно-монтажные работы 103
4.4 Расчет эксплуатационных затрат 105
5.1 Введение 109
5. 2Опасность поражения электрическим током 111
5.3движущиеся машины и механизмы 113
5.4. Повышенная напряженность электромагнитного поля 114
5.5 Расчет защитного заземления подстанции «Зубово» 115
5.6 Молниезащитаподстанции «Зубово» 119
5.6.1 Опасное воздействие молнии на объекты энергетики 119
5.6.2 Общие требования предъявляемые к молниезащите подстанций 122
5.7 Микроклимат 125
5.7.1 Оптимальные условия микроклимата 125
5.7.2 Допустимые условия микроклимата 126
5.8 Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны 127
5.9 Освещение 128
5.10 Шум 130
5.11 Вибрация 131
5.12Экологическая безопасность 132
5.13. Чрезвычайные ситуации 133
5.14.1 Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ ... 138
5.14.2. Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения 139
5.15 Заключение 139
Заключение 140
Список литературы 141
Башкирская энергосистема обеспечивает электроснабжение потребителей, находящихся на территории Республики Башкортостан, и является одной из девяти региональных энергосистем, входящих в энергозону Урала.
В 2013 году электропотребление энергосистемы Республики Башкортостан составило 25708,6 млн. кВт ч, а собственный максимум электрической нагрузки потребителей - 3857 МВт при числе часов использования максимума нагрузки - 6263 часа в год.
Анализ динамики электропотребления в период 2012-2013 годов показал, что при росте электропотребления ОЭС Урала в 2013 году (257,7 млрд.кВтч) по отношению к 2012 году (256,9 млрд.кВтч) 0,3 %, по Республике Башкортостан за тот же период прирост составил 1,4 %, т.к. электропотребление в 2012 году составило 25,36 млрд.кВтч, в 2013 году - 25,705 млрд.кВтч, в то время как по Зауралью Республики Башкортостан прирост за тот же составил 2,4 % (электропотребление в 2012 году составило 2,228 млн.кВтч, в 2013 году - 2,284 млн.кВтч). Необходимо так же учесть, что с 2008 по 2012 гг в энерго районах Зауралья отмечался рост потребления электрической мощности с 304 МВт в 2008 г. до 359 МВт в 2012 г.(118%), что связано с восстановлением объемов производства крупных предприятий после кризисных явлений в экономике в 2008-2009 гг. и массового подключения домов физических лиц с заявленной мощностью 15 кВт и ниже, в результате чего превзойден докризисный уровень потребления 2007 г (337 МВт). Заявленный потенциальный прирост потребления в районе Зауралья в период 2013 - 2020 гг составляет по крупным предприятиям 201,5 МВт и по муниципальным образованиям 178 МВт. Все это говорит о том, что в Республике Башкортостан, в первую очередь в энерго районах Зауралья, динамика роста электропотребления существенно выше среднего роста по ОЭС Урала, что приводит к необходимости соответствующего развития как системообразующей сети, так и обеспечения технологических условий для выполнения заданных федеральным законодательством сроков для подключения потребителей.
При этом необходимо учесть, что по итогам 2013 года выработка электроэнергии электростанциями РБ составила 22 млрд. 428 млн. кВтч, что на 7,7 % ниже показателей аналогичного периода 2012 года, при этом выработка ТЭС и электростанциями промышленных предприятий оказалась ниже показателей 2012 года на 8,2% и 10,5% соответственно, при увеличении выработка ГЭС относительно 2012 года на 35,2%. За первый квартал 2014 года выработка электроэнергии электростанциями РБ составила 5 млрд. 896 млн. кВтч, что на 4,9 % ниже показателей аналогичного периода 2013 года Генерирующие компании РБ прогнозируют дальнейшее снижение выработки.
В результате выполненного анализа тенденций по электропотреблению и генерации выявляется общий тренд увеличения дефицита мощности электрической энергии в Республике Башкортостан. Энергорайоны: Центральный, Октябрьский, Белебеевский, Северо-Восточный, Белорецкий, Иремель-Учалинский и энергоузлы: Сибайский и Бурибаевский которые занимают 90 % территории Республики Башкортостан являются дефицитными по мощности электрической энергии. Дефицит мощности в Центральной части энергосистемы Республики Башкортостан, составляющий порядка 1000 МВт имеет тенденцию к увеличению, в связи со снижением выработки ТЭЦ, работающих в этом энергорайоне.
Это основные факторы, определяющие мероприятия по развитию энергосистемы Республики Башкортостан.
Новая подстанция в поселке Зубово выполнит несколько задач: с одной стороны, она запитает новых потребителей, с другой, разгрузит соединение подстанции, в частности, ПС 35/10 кВ «Заливная» и «Мокроусово». Благодаря этому будет обеспечено надежное электроснабжение поселка Зубово, населенных пунктов Чесноковка, Нижегородка, Таптыково и Лекаревка. Все они активно затраиваются. Также от подстанции будут запитаны технопарк В Нижегородке и ряд новых предприятий в промышленной зоне ст. «Уршак», которые по планам администрации Уфимского района должны появиться в ближайшее время.
Целью выпускной квалификационной работы является проектирование подстанции 110/35/10 кВ «Зубово».
Для решения поставленной цели, необходимо решение ряда взаимосвязанных задач, а именно:
- анализ участка сети, к которому подключается проектируемая подстанция;
- выбор и проверка основного силового и коммутационного оборудования;
- расчет релейной защиты трансформатора с применением микропроцессорного устройства релейной защиты и автоматики и т.д
В дипломном проекте разработана подстанция «Зубово» 110/35/10 кВ установкой двух трансформаторов ТДТН-40000/110. Произведены все необходимые расчеты по выбору и проверке устанавливаемого оборудования, определены необходимые параметры подстанции.
Проведен анализ участка сети, к которому подключается проектируемая подстанция. В проекте приведены расчеты максимальных и послеаварийных установившихся режимов сети.
Произведен расчет релейной защиты трансформатора с применением МПУ РЗА производства НПП «ЭКРА» (г. Чебоксары). Для защиты трансформатора принят к установке шкаф ШЭ 2607 041015-27Е2УХЛ4 - шкаф защиты трансформатора и автоматики управления выключателем.
Кроме того, рассмотрены вопросы безопасности и экологичности проекта. Произведен расчет заземляющего устройства подстанции и молниезащиты. В организационно-экономической части представлено обоснование необходимости строительства подстанции «Зубово» 110/35/10 кВ.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
