Страницы: 1 2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ
2.РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ГЛАВНЫХ ПОНИЗИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
3.ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ОДНОЛИНЕЙНОЙ СХЕМЫ РАЙОННОЙ ТП
5. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
6. ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ И ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ
7.РАСЧЕТ УСТРОЙСТВ ЗАЗЕМЛЕНИЯ И МОЛНИЕЗАЩИТЫ
8.ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Электроэнергия применяется буквально во всех отраслях народного хозяйства, особенно для электропривода различных механизмов, а в последнее время и для различных электротехнических установок, в первую очередь для электротермических и электросварочных установок, электролиза, электрозвуковой и электроискровой обработки материалов, электроокраски и др.
Большую часть электроприёмников составляют электроприводы общепромышленных механизмов, применяемые во всех отраслях народного хозяйства: подъемно-транспортные машины, поточно-транспортные системы, компрессоры, насосы, вентиляторы.
Системы электроснабжения сельских районов создаются для обеспечения питания электроэнергией сельских приемников электрической энергии.
По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения.
Важной особенностью систем электроснабжения является невозможность создания запасов основного используемого продукта — электроэнергии. Вся полученная электроэнергия немедленно потребляется. При непредвиденных колебаниях нагрузок необходима точная и немедленная реализация системы управления, компенсирующая возникший дефицит.
По структуре или принципу работы, характеру установленного оборудования система электроснабжения предполагает применение автоматизации, что позволяет повысить уровень надежности и безопасности работы системы и обслуживания соответственно.
Одна из причин имеющихся недостатков существующего электроснабжения сельских потребителей – недостаточное оснащение действующих электрических подстанций современным оборудованием. Часть действующих подстанций имеет недостаточную пропускную способность, поскольку расчётные нагрузки при их проектировании принимались на перспективу 5-10 лет, а находятся они в эксплуатации гораздо большее количество лет. Требуемый уровень надежности и безопасности схемы электроснабжения обеспечивается строгим соблюдением при выборе оборудования и элементов защиты норм и правил изложенных в ПУЭ, CНиПах и ГОСТах.По этому тема данной ВКР особенно актуальна в современных условиях.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ
Проектируемая подстанция по своему назначению является районной понизительной. Питание подстанции осуществляется по двум воздушным линиям напряжением 110 кВ, тем самым обеспечивается требуемая надежность электроснабжения.
Величина тока короткого замыкания на шинах 110 кВ в режиме максимума энергосистемы составляет 2,979 кА, в режиме минимума 0,776 кА.
Расчет нагрузки рассмотрим на примере подстанции «Багратионовская». Потребителями являются жилые 1-но квартирные дома – 17шт;двухэтажные 12 квартир – 4 дома; коттеджи – 4 шт по 15 кВт; Баня -PР = 40 кВт, детсад 100 мест – 40 кВт, школа 500 мест, насосная станция (КНС)PР = 40 кВт, котельная-PР = 200 кВт, гаражи 13 шт по PР = 3 кВт, магазин – 200 м2, администрация 2-х эт. — PР = 60 кВт.
Расчетная нагрузка находится по формуле:
Рр. = nPУД
где n–основная характеристика потребителя,
PУД – удельная мощность.
Расчет нагрузок «Багратионовская» представим в виде таблице 1.1.
Таблица 1.1 ¬ Расчет нагрузок «Багратионовская»
Потребитель Кол. Характеристика n Руд, кВт Ко Рр, кВт cosφ Qр, квар Sр, кВА
Дом жилой 17 Кол.кв. 1 4,5 0,9 68,9 0,98 14 70,3
Дом жилой 4 Кол.кв. 12 1,7 0,9 73,44 0,98 14,7 74,9
Детсад 1 кол.мест. 100 0,46 0,5 23 0,98 4,8 23,5
Школа 1 кол.мест. 500 0,25 0,5 62,5 0,95 20,6 65,8
Котельная 1 2 40 0,7 56 0,7 57,1 80
Насосная станция 40 0,8 32 0,7 32,6 45,7
Коттеджи 4 Кол.кв. 1 7 0,9 25,2 0,98 5 25,7
Гаражи 13 1 5 0,5 32,5 0,7 38,9 50,7
Магазин 1 Площадь торгового зала 200 0,23 0,5 23 0,85 14,3 27,1
Здание Администрации 1 Площадь, м2 100 0,23 0,5 11,5 0,85 7,1 13,5
Итого: 408,1 208,5 480,1
Потребители I и II категории подключаются к двум взаиморезервируемым источникам питания.
2. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ГЛАВНЫХ ПОНИЗИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Расчётная нагрузка (активная и реактивная) приёмников каждого цеха и бытовая нагрузка посёлка определяются из выражений:
(2.1)
где: КС – коэффициент связи данной группы электроприёмников, принимаемый по справочным материалам [2];
РН – суммарная установленная мощность всех приёмников цеха, принимаемая по исходным данным;
tg — соответствует характерному для данной группы приёмников cos, определённому по справочным материалам.
Приёмники напряжением выше 1[кВ] каждого цеха учитываются отдельно. Расчётные активная и реактивная нагрузки приёмников выше 1[кВ] определяются аналогично приёмникам ниже 1[кВ].
Примечание. Так как расчёт компенсации реактивной мощности ещё не произведён, то расчётная реактивная мощность, от синхронных двигателей выше 1[ кВ], принимается равной 0.
Расчёт осветительной нагрузки при определении нагрузки предприятия производится по удельной плотности осветительной нагрузки на квадратный метр производственных площадей и коэффициенту спроса.
По этому методу расчётная осветительная нагрузка принимается равной средней мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формулам:
3.ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ОДНОЛИНЕЙНОЙ СХЕМЫ РАЙОННОЙ ТП
Выбор главной схемы подстанции зависит от назначения, роли и местоположения её в системе электропередач в целом.
Проектируемая подстанция по своему назначению является районной понизительной. Подстанция включена в рассечку линии напряжением 110 кВ. Согласно [6], такая подстанция считается проходной.
Проходные подстанции должны сооружаться с числом выключателей, как правило, меньшим или равным числу присоединений. Большинство проходных сетевых подстанций может иметь схемы с числом выключателей на высшем напряжении не более четырех даже при числе присоединений 4 – 6 [6].
В схемах проходных подстанций допускается отключение при авариях двух элементов: ВЛ и трансформатор. Отключение двух ВЛ или полное отключение допустимо лишь при совпадении отказ выключателя поврежденного элемента и ревизии выключателя работающего элемента [12].
Рассмотрим два варианта схем подстанции на стороне высшего напряжения:
1. Мост с выключателями в цепях трансформатора
Типовое схемное решение для проходной подстанции на стороне высшего напряжения – мост с выключателями в цепях трансформатора.[6] Данная схема обеспечивает надежное электроснабжение потребителей подстанции, а также надежность перетоков мощности через рабочую перемычку. Схема учитывает перспективу развития электрических сетей и возможность расширения ОРУ – 110 кВ, путем присоединения дополнительной линии к ОРУ – 110 кВ. Для обеспечении надежности проведения ремонтных и эксплуатационных работ на секционном выключателе 110 кВ, который в нормальном режиме включен, предусматривается ремонтная перемычка, через которую осуществляется переток мощности. Главная схема электрических соединений представлена на рис. 3.1.
Рисунок 3.1¬Главная схема подстанции
2.Схема с двумя системами шин
Рисунок 3.2 ¬ Главная схема подстанции
В связи с повышенной аварийностью схемы, из-за ошибок персонала при оперативных переключениях присоединений с одной системы шин на другую, следует применять схему 1 (изложенное послужило основанием к исключению схемы 2 из сетки типовых схем)[12].
С экономической точки зрения реализация схемы 2 будет более дорогостоящей по отношению к первой, так как в ней задействовано большее количество разъединителей и выключателей.
Таким образом, окончательно выбираем 1 схему – мост с выключателями в цепях трансформатора, так как она проще в использовании и экономически выгоднее.
На стороне 10 кВ, также, применяем схему с системой шин, секционированной выключателем.
4.ВЫБОР ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
Питание потребителей осуществим посредством воздушных линий по магистральной схеме для одноквартирных жилых домов и по радиальной схеме для остальных потребителей.
Выбор проводов осуществляется:
1. По экономической плотности тока[1]:
6. ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ И ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ
Защита от аварийных режимов работы осуществляется с помощью электротехнических устройств, называемых аппаратами защиты.
Выбор аппаратов защиты производится исходя из установленной мощности ЭП по расчётному току питаемой, управляемой и защищаемой цепи. А также учитывается условие селективности по всем линиям согласно «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) [10, стр. 62].
В качестве низковольтной аппаратуры используют: плавкие предохранители, автоматические выключатели с расцепителями, реле, магнитные пускатели, контакторы и др.
В сетях и установках напряжением до 1кВ возможны ненормальные режимы, связанные с увеличением силы тока. К увеличению силы тока приводят перегрузки, пуск и самозапуск электродвигателей, короткое замыкание.
Защитные аппараты устанавливаются в начале каждой ветви сети, т.е. на каждой линии, отходящей от шин подстанции, силовых пунктах, на каждом ответвлении от линий, на трансформаторных вводах.
Выбор питающих кабелей определяют, исходя из допустимого нагрева с учетом нормального и аварийного режимов, а также неравномерного распределения токов между отдельными линиями, поскольку нагрев изменяет физические свойства проводника, повышает его сопротивление, увеличивает бесполезный расход электрической энергии на нагрев токопроводящих частей и сокращает срок службы изоляции. Чрезмерный нагрев опасен для изоляции и контактных соединений и может привести к пожару и взрыву.
Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим формулам:
Страницы: 1 2