Диплом Васильев А.А. (2) (1226903), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Обеспечение электрической энергией промышленных предприятий в России является важной хозяйственной задачей. Это проявляется, когда все входящие в структуру предприятия подчинены единой технологической цепочке. В этой цепи качественная электроэнергия играет главную роль.
Одним из критериев правильно выполненного проекта понизительной подстанции является обеспечение надежности в виде бесперебойного и качественного питания потребителей в процессе ввода в эксплуатацию и после.
Понизительные подстанции, питающие городских потребителей проектируются в соответствии с величиной нагрузки и типом сети питания.
Подстанции могут устанавливаться в общественных местах, таких как парки, жилые районы, а также внутри частных владений. При этом персонал поставщика энергии должен иметь неограниченный доступ к подстанции. Подстанции могут быть разделены по типу учета энергии (на стороне ВН или НН) и по типу подключения (через воздушную ЛЭП или подземный кабель).
Так, качество электрической энергии определяется степенью соответствия параметров электроэнергии определенным установленным в ГОСТ значениям. К параметрам электроэнергии относят величину, которая количественно характеризует свойство электрической энергии. К параметрам электроэнергии относят электрическое напряжение, частоту тока, форму кривой тока или напряжения. На показатели качества электроэнергии влияют определенные факторы, такие как время суток, погодные и климатические условия, изменения характера и величины нагрузки электрической системы, возникновение аварийных режимов в электрической сети и т.п.
Понижение качества электроэнергии приводит к заметным изменениям режимов работы приёмников электрической энергии, точнее к снижению производительности устройств и механизмов, повреждению и снижению качества выпускаемой продукции, снижению продолжительности службы электрического оборудования, повышению аварийности.
Поэтому качественно произведенные расчеты при проектировании подстанции, правильно выполненный выбор электрооборудования в значительной степени повлияет на весь технологический процесс и обеспечит более качественную её подачу и распределение.
Применение на понизительных подстанция современного электрооборудования и коммутационных электрических аппаратов, а также новых технических решений позволит повысить надежность её работы при получении и распределении электроэнергии.
Задача расчета заключалась в перепроверке силового трансформаторного электрооборудования, расчете токов короткого замыкания для наиболее тяжелых условий работы всей подстанции (при расчетах токов коротких замыканий учитывались определенные допущения по линейности сопротивлений, а при выборе трансформаторного оборудования не учитывались потери электроэнергии при трансформировании, что практически не оказало влияния на результаты выполненных расчетов), выборе и перепроверке коммутационного высоковольтного оборудования, токоведущих частей и проводов распределительных устройств на стороне высшего и низшего напряжений, расчете системы собственных нужд для обеспечения подстанции.
Кроме этого при проектировании необходимо на современном этапе закладывать основу для установки кроме измерительного оборудования и оборудование для мониторинга и соответствующей диагностики на подстанции. Контроль электрического оборудования позволит выявить развивающиеся дефекты и аномальные режимы работы, своевременно формировать необходимые рекомендации персоналу, а автоматизация таких систем позволит более оперативно обрабатывать все технические данные.
Таким образом необходимо чтобы современная понизительная подстанция была также оборудована комплексом цифровых устройств, обеспечивающих функционирование систем релейной защиты и автоматики, и систем учета электроэнергии.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА СУЩЕСТВУЮЩУЮ ПОДСТАНЦИЮ
Подстанция ПС 110/35/6 кВ "Восточная" является частью энергосистемы, расположена в г.Хабаровск.
ПС 110/35/6 кВ «Восточная» будет расположена в г.Хабаровске рядом с существующей и будет питаться от ПС «РЦ» по двухцепной ВЛ-110 кВ, а существующая открытая ПС «Восточная» демонтируется.
1) Класс напряжения: высшее 110 кВ, среднее 35 кВ, низшее 6 кВ;
2) Подстанция - понизительная;
3) Число линий электропередач - ВЛ 110 кВ - С 47,С 48;
4) Приемники электроэнергии в виде потребителей: ТЦ Контур, СРЭС (ЦРП-10), ХГЭС, ИП Сабитов, Водоканал, Смирнов, ЗАО "Али", Восточная-СВ (Т-18) др.
Предполагаются к выполнению распределительные устройства:
- распределительное устройство 110 кВ с двумя питающими линиями, и двумя отходящими, схема №110-9 «Одна рабочая секционированная выключателем система шин»;
- распределительное устройство 35 кВ по схеме №35-9 «Одна рабочая секционированная выключателем система шин»;
распределительное устройство 6 кВ по схеме №6-1 «Одна секционированная выключателем система шин».
По исходному заданию в выпускной квалификационной работе требуется определить суммарную требуемую полную мощность потребителей на сборных шинах напряжения 35 кВ и напряжении 6 кВ.
При проектировании учесть необходимость увеличения установленной мощности силовых трансформаторов с перспективой подключения новых потребителей с увеличением их суммарной мощности на каждый трансформатор.
При проведении расчетов учесть категорию по надёжности электроснабжения приёмников электроэнергии и отнести их к соответствующей категории.
При расчётах и выборе электрического оборудования учесть климатические условия района Дальнего Востока, а также месторасположение подстанции 110/35/6 кВ с учетом метеоусловий г.Хабаровска.
Климатические условия района Дальнего Востока с учётом действующих нормативных предписаний (повторяемость 1 раз за 10 лет) и по данным информации многолетних наблюдений по метеостанциям, приняты следующие исходные показания, представленные в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Климатические условия г. Хабаровска
| Климатические условия | Расчётные величины | Дополнительные условия | |
| 1 | Район по ветру 25 летней повторяемости | II | |
| 2 | Нормативное ветровое давление; Па | 500 | 29 м/с |
| 4 | Низшая температура воздуха, градусов Цельсия | -40 | |
| 5 | Средняя из абсолютных минимумов температуры воздуха | -35 | |
| 6 | Среднегодовая температура воздуха, градусов Цельсия | -8,5 | |
| 7 | Высшая температура воздуха, С | +38 | |
| 8 | Число грозочасов в год | 29 | 38,4 |
| 9 | Степень загрязнения атмосферы | 1 | |
| 10 | Сейсмичность района | 6 | |
| 11 | Среднегодовое число дней с метелью | 16 | 21 |
2. ПАРАМЕТРЫ ВТОРИЧНОЙ НАГРУЗКИ ПОДСТАНЦИИ
Параметры вторичной нагрузки понизительной подстанции на сборных шинах 35 кВ и 6 кВ и их полная установленная потребляемая электрическая мощность представлены в таблице 2.1 и 2.2.
Таблица 2.1 - Параметры вторичной нагрузки на шинах 35 кВ
| Наименование нагрузки | Полная потребляемая мощность, МВА |
| Восточная - СВ (Т-18) | 6,8 МВА- Т1; 8 МВА - Т2 |
Таблица 2.2 - Параметры вторичной нагрузки на шинах 6 кВ
| Наименование нагрузки | Ток, А | Мощность, МВА | |
| Силовой трансформатор Т1 | |||
| ТЦ Контур | 200 | 1,2 | |
| СРЭС | 300 | 1,8 | |
| ХГЭС | 400 | 2,4 | |
| СРЭС | 150 | 0,9 | |
| ЧП Сабитов | 300 | 1,8 | |
| ХГЭС (Водоканал) | 150 | 0,9 | |
| ХГЭС | 300 | 1,8 | |
| Силовой трансформатор Т2 | |||
| ХГЭС (Водоканал) | 300 | 1,8 | |
| Чжао Н.Ц. (гостиница) | 200 | 1,2 | |
| ЧП Сабитов | 150 | 0,9 | |
| ООО «Альтаир» | 200 | 1,2 | |
| СРЭС | 150 | 0,9 | |
| ЗАО "Али" | 200 | 1,2 | |
| ХГЭС | 300 | 1,8 | |
| ЧП "Замроцкая" | 200 | 1,2 | |
3 ВЫБОР РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА ПОДСТАНЦИИ
3.1 Распределительное устройство высшего напряжения 110 кВ
Распределительное устройство высшего напряжения (РУ ВН) 110 кВ подстанции предназначено для приёма, передачи и распределения электроэнергии, поступающей от ВЛ напряжения 110 кВ через разъединители.
Для повышения надежности электропитания электроприемников и резервирования РУ ВН выполнено по типовой схеме с двумя питающими линиями, и двумя отходящими, схема №110-9 «Одна рабочая секционированная выключателем система шин»[3].
При разработке РУ ВН следует учитывать перспективное развитие энергорайона и системы электроснабжения. Необходимо обращать внимание на категорию надежности приемников электроэнергии, а также на перетоки мощности во внешней энергосистеме. Предусмотреть возможность проведения безопасных ремонтных или эксплуатационных работ в тех или иных частях схемы. Рассматриваются и оцениваются технико-экономические характеристики схем РУ ВН по которым выбираются наиболее надежные и экономичные для каждой конкретной схемы.
При разработке схем рекомендуется устанавливать не менее двух силовых трансформаторов на подстанциях, которые в свою очередь подключаются к разным секциям (системам) шин, а с учётом расширения подстанции число трансформаторов может увеличиться до 3-4 при конкретном обосновании.
При отказе выключателя в схеме РУ ВН 110 кВ с секционированными шинами не должен приводить к отключению более шести присоединений, включая не более одного трансформатора, в том случае, если не нарушается при этом более одной цепи транзита и электроснабжение особо ответственных потребителей.
3.2 Распределительное устройство напряжением 35 кВ
Распределительное устройство напряжения РУ 35 кВ подстанции предназначено для приёма, передачи и распределения электроэнергии, поступающей от силовых вводов трансформаторов через разъединители и выключатели.
РУ 35 кВ подстанции выполнено по типовой схеме №35-9 «Одна рабочая секционированная выключателем система шин [3].
При наличии соответствующих обоснований в подобных схемах может применяться и другое количество секций шин.
3.3 Распределительное устройство напряжением 6 кВ
Распределительное устройство напряжения РУ 6 кВ подстанции выполнено по типовой схеме №10 (6)-1 «Одна секционированная выключателем система шин». Схема развития энергорайона определяет количество отходящих линий в РУ 6 кВ.
Если работа секций сборных шин в схеме №10(6)-1 является раздельной, то допускается установка вторых (резервных) измерительных трансформаторов напряжения. В подобных схемах №10(6)-1 также допускается установка на вводах 10 кВ дополнительных измерительных трансформаторов тока, а также при обосновании установка второго секционного выключателя.
Применяемое для подстанций класса напряжения 220 кВ и ниже питание следует осуществлять от двух независимых источников энергии, причем питание от одного источника в начальный период работы подстанции должно быть с необходимым обоснованием.















