Подключение транзита при развитии сети 110 кВ

ВВЕДЕНИЕ 11
1 РАЗВИТИЕ СЕТИ 110 КВ 12
1.1 Выбор номинального напряжения для подключаемых объектов 12
1.2 Выбор структурной схемы электростанции ЭС-2 12
1.3 Выбор трансформаторов для электростанции ЭС-2 12
1.4 Выбор трансформаторов для подстанций ПС 6 и ПС 7 13
1.5 Выбор оптимального варианта развития электрической сети 15
1.5.1 Выбор конфигурации схемы сети 15
1.5.2 Анализ работы электрической сети 110 кВ 20
1.5.3 Параметры схем замещения основного электрооборудования сети 23
1.5.4 Расчет режима максимальных нагрузок 25
1.5.5 Расчет режима минимальных нагрузок 29
1.5.6 Расчет наиболее тяжелого послеаварийного режима 32
1.5.7 Выбор отпаек РПН силовых трансформаторов 36
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОХОДНОЙ ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ С НЕТИПОВЫМИ ШКАФАМИ РЗА 39
2.1 Выбор схем соединений на стороне ВН и НН проектируемой ПС 39
2.1.1 Главная схема электрических соединений РУ на стороне ВН ПС 39
2.1.2 Схема РУ на стороне НН ПС 40
2.1.3 Схема РУ 10 кВ питаемого от секции шин НН ПС 41
2.2 Режим заземления нейтралей трансформаторов 42
2.2.1 Выбор сечения КЛ 42
2.2.2 Расчет суммарного емкостного тока замыкания на землю 45
2.2.3 Расчет суммарного емкостного тока замыкания на землю 45
2.2.4 Расчет суммарного емкостного тока замыкания на землю 46
2.3 Оперативный ток 47
2.3.1 Выбор оперативного тока 47
2.3.2 Выбор источников оперативного тока 47
2.3.3 Определение мощности собственных нужд 48
2.3.4. Выбор предохранителей на ТСН. 50
2.4 Выбор силовых трансформаторов 50
2.4.1 Определение суммарной максимальной нагрузки ПС 50
2.4.2 Определение мощности основных трансформатор ПС 50
2.5 Расчет токов короткого замыкания 52
2.5.1 Схема замещения и её параметры 52
2.5.2 Расчет ТКЗ вручную 52
2.5.3 Расчет ТКЗ на ЭВМ 54
2.5.4 Расчет точек КЗ и режимов работы 57
2.6 Выбор и проверка силовых выключателей и другого оборудования ПС, РУ, РП 60
2.6.1 Нормативные требования и указания по выбору выключателей 60
2.6.2 Выбор и проверка выключателей и разъединителей на стороне ВН ПС 63
2.6.3. Выбор и проверка выключателей и разъединителей на стороне НН ПС 64
2.7 Выбор типоисполнения устройств РЗА для всех объектов проектируемой ПС, по каталогам фирмы-разработчика АО "РАДИУС Автоматика" 72
2.7.1 Выбор исполнения УРЗА кабельных линий 10 кВ к РУ 72
2.7.2 Выбор исполнения УРЗА электродвигателя 10 кВ 73
2.7.3 Выбор исполнения УРЗА трансформаторов 10/0,4 кВ 73
2.7.4 Выбор исполнения УРЗА вводных выключателей 10 кВ 73
2.7.5 Выбор исполнения УРЗА секционных выключателей 73
2.7.6 Выбор исполнения УРЗА в ячейках ТН 73
2.7.7 Выбор исполнения УРЗА трансформатора ТРДН-40000 74
2.7.8 Выбор исполнения УРЗА защиты ошиновки ПС 75
2.7.9 Выбор исполнения УРЗА защиты линий на существующей ПС 76
2.7.10 Выбор исполнения УРЗА защиты СВ 77
2.8 Расчет параметров устройств РЗА 78
2.8.1 Ячейка КРУ выключателя короткой КЛ к ЭД 10 кВ. 78
2.8.2 Расчет устройств РЗА присоединений 110 кВ 88
3 РАЗРАБОТКА НЕТИПОВЫХ ШКАФОВ И АСУТП АО "РАДИУС АВТОМАТИКА" 100
3.1 Выбор программно-технического комплекса 100
3.2 Реализация II архитектуры ЦПС 101
3.3 Оборудование для II архитектуры ЦПС 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 113
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 114

Весь текст будет доступен после покупки

Электроэнергетика – базовая инфраструктурная отрасль, снабжающая электричеством и теплом все остальные сектора хозяйства. С энергопотреблением прямо связаны и уровень социально-экономического развития, и общая деловая активность, и жизнь каждого человека.
В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Принципиальной особенностью электрической энергии как продукта, отличающей ее от всех других видов товаров и услуг, является то, что ее потребитель может повлиять на устойчивость работы производителя. Поэтому важной задачей современной электроэнергетики является надежное и бесперебойное обеспечение энергией потребителей.
В данном дипломном проекте анализируется электрическая сеть промышленного района и проводится внедрение в сеть 110 кВ новой проходной подстанции 110/10 кВ.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Выбор номинального напряжения для подключаемых объектов
Номинальные напряжения зависят от мощности, передаваемой по линии и ее длины. Предварительный выбор напряжения можно провести по формуле Илларионова:
(1.1)
где – наивыгоднейшее напряжение в кВ, – длина линии в км, – передаваемая мощность на одну цепь в МВт.
Подставив числовые значения в формулу (3.1), получим:
U_(эк пс 6)=1000/v(500/40+2500/38)=113=>110 кВ.
U_(эк пс 7)=1000/v(500/40+2500/21)=87,2=>110 кВ,
U_(эк эс 2)=1000/v(500/70+2500/45)=126 =>110 кВ.
Получим, что наивыгоднейшее напряжение для электростанции и подстанции равно 110 кВ. Напряжение сети 110 кВ остается без изменений.
1.2 Выбор структурной схемы электростанции ЭС-2
Схема ЭС-2 будет выполнена по принципу ЭС-1.
Два генератора мощностью 60 МВт расположим на одной шине и один генератор 110 МВт на другой шине.
1.3 Выбор трансформаторов для электростанции ЭС-2
На электростанции 2 будут установлены по два генератора 60 МВт на два трансформатора. Тогда у нас будут 2 блока, установленные на две шины. Мощности в рабочем режиме через трансформаторы занесем в таблицу 1.1.
Аварийный режим будет при отключении одного из генераторов 60 МВт или при отключении нагрузки.
Выберем трансформатора блока 2х60 МВт. В рабочем режиме мощность через трансформатор:

?S'?_2х60=S_2x60-S_эс2-S_сн2=150-49,92-8,8=91,3 МВА.

Когда в работе два генератора и нет нагрузки:

?S''?_2х60=S_2x60-S_сн2=150-8,8=141,2 МВА.

Таким образом трансформатор ТДЦ-125000/110 выдерживает нормальный и в аварийном режиме будет перегружен на 13 %.
Выберем трансформатор блока 2х60 МВт без нагрузки. В рабочем режиме мощность через трансформатор:

?S'?_110=S_110-S_сн2=150-8,8=141,2 МВА.

В аварийном режиме будут отключены собственные нужды, тогда через трансформатор будет протекать полная мощность генератора – 150 МВА.
Таким образом трансформатор ТДЦ-200000/110 выдерживает нормальный и аварийный режимы.
1.4 Выбор трансформаторов для подстанций ПС 6 и ПС 7
В практике проектирования на подстанциях всех категорий, как правило, предусматривается установка двух трансформаторов. При этом мощность определяется из условия:
(1.2)
где для понижающих трансформаторов и – наибольшая возможная мощность наиболее загруженной обмотки для повышающих трансформаторов и трансформаторов связи; .
Выбранный трансформатор должен иметь коэффициент нагрузки в нормальном режиме:
, (1.3)
в послеаварийном режиме:
. (1.4)
На подстанции 6 мощность трансформаторов находим по формуле:
S_Т?S_6/1,4=56,8/1,4=40,6 МВт.
Тогда S_Т=63 МВт. На подстанции 6 устанавливаются трансформаторы 2хТРДН-63000/110.
На подстанции 7 мощность трансформаторов:
S_Т?S_7/1,4=35,5/1,4=25,35 МВт.
Тогда S_Т=32 МВт. На подстанции 7 устанавливаются трансформаторы 2хТРДН-32000/110.
Составим таблицу 3.1, в которую внесем все трансформаторы реконструируемой сети.
Таблица 1.1 - Трансформаторы в сети после реконструкции
№ Sпс.раб, МВА Sпс.пав, МВА Nтр Sтр.ном, МВА kз в рабочем режиме, % kз в аварийном режиме, % Примечание
пс 2 21,3 21,3 2 32 66,6 133,1 Нет
пс 3 52,64 52,64 2 40 65,8 131,6 Нет
пс 4 32,1 32,1 2 16 64,2 128,4 Более мощные
пс 41 4,7 4,7 2 10 58,8 117,5 Нет
пс 42 6,7 6,7 2 4 53,2 106,3 Нет
пс 5 22,9 22,9 2 32 45,8 91,6 Нет
пс 6 40,6 40,6 2 63 32,2 64,4 Нет
пс 7 25,35 25,35 2 32 39,6 79,2 Нет
ЭС-1 70,6 70,6 1 80 70,5 70,5 Нет
9,76 58,8 1 63 15,49 93,3 Более мощный
ЭС-2 91,3 141,2 1 125 73 113 Нет
91,3 141,2 1 125 73 113 Нет

1.5 Выбор оптимального варианта развития электрической сети
1.5.1 Выбор конфигурации схемы сети
Для расчета приближенного потокораспределения в сложной многоконтурной схеме необходимо воспользоваться программными средствами.
Сеть избыточна по активной и по реактивной мощности, избыток мощности поступает через подстанцию 1 в сеть.
Изначально напряжения в сети повышены более чем на 10% (рисунок 3.2). Чтобы уменьшить напряжения в узлах сети, изменим коэффициенты мощности на генераторах, снизив выработку реактивной мощности. А также изменим отпайки трансформаторов там, где это необходимо, чтобы выполнить карту режима, от которой можно будет отталкиваться при выборе вариантов (рисунок 1.2, 1.3).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Правила устройства электроустановок. 7-е и 6-е издания. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2011. – 1168 с.
2. Справочник по проектированию электрических сетей. Карапетян И. Г., Файбисович Д. Л., Шапиро И. М.- Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. – 320 с.
3. Комиссарова, Е. Д. Передача и распределение электрической энергии: учебноепособие / Е.Д. Комиссарова, А.В. Коржов; под ред. Е.Д. Комиссаровой. – Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2007. – Ч.1. – 140 с.
4. Комиссарова, Е. Д. Передача и распределение электрической энергии: учебное пособие / Е.Д. Комиссарова. – Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2010. – Ч.2. – 158 с.
5. Идельчик, В.И. Электрические системы и сети. /В. И. Идельчик. – М.: Энергоатоиздат, 1989. – 592 с.
6. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС». Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 6-750 кВ. Типовые решения. Энергопроект. 2007.
7. Приказ №630 от 03.08.2018. Об утверждении требований к обеспечению надежности электроэнергетических систем, надежности и безопасности объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок «Методические указания по устойчивости энергосистем».
8. Приказ №81 от 08.02.2019. Об утверждении требований к перегрузочной способности трансформаторов и автотрансформаторов, установленных на объектах электроэнергетики.

Весь текст будет доступен после покупки