Проект расширения подстанции 110/35/10 кВ для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Расчет мощности и выбор главных понижающих трансформаторов. Компоновка распределительного устройства 110 кВ. Расчет устройств заземления и молниезащиты.
Аннотация к работе
12.2 Проектирование рабочего места диспетчера.Рабочий проект расширения подстанции 110/35/10 КВ разработан на основании задания на проектирование, выданного Котласскими электрическими сетями “Архэнерго”. Расширение ПС предусмотрено Схемой развития электрических сетей 35 КВ и выше сельскохозяйственного назначения Архангельской области на 2000-2005 гг.Существующая подстанция 110/35/10 КВ “Ильинск” находится на балансе Котласских электрических сетей “Архэнерго”. Подстанция построена по проекту ЛО Сельэнергопроекта в обьеме первой очереди. На подстанции установлен один трансформатор напряжением 110/35/10 КВ, мощностью 10000 КВА. Расширение с реконструкцией ПС выполняется в связи с увеличением нагрузок существующих потребителей, подключением новых и переводом ПС на постоянный оперативный ток. На подстанции устанавливается второй трансформатор мощностью 10000 КВА с регулированием напряжения под нагрузкой.Согласно метеорологическим данным и расчетам район климатических условий принят по гололеду 2 (расчетная толщина стенки гололедного отложения 10 мм), по ветру 1-2 (расчетная скорость ветра 25 м/сек). Расчетный скоростной напор ветра на высоте до 15 м ,ДАН/м2: максимальный 40; Грунтовые воды по площадке ПС встречены на глубине 0,7-1 м.2.1 Определение максимальных нагрузок (для каждой ступени напряжения) По заданным Sн и cos jн определяем активную и реактивную мощность по формулам: Pmax = Smaxcosjmax ; (2.1) На стороне НН для компенсации реактивной мощности ставим компенсирующие устройства-конденсаторные установки (КУ). Мощность КУ: Qky= P ?tgj-tgjk)a , (2.3) где tgj - естественный коэффициент мощности до компенсации: tgj= tgjнн= 0.65, tgjk - соответствующий коэффициент мощности после компенсации: tgjk= tgjраб= 0.395, a - коэффициент, учитывающий повышение коэффициента мощности мерами, не требующими установки КУ : a=1.При определении расчетной мощности подстанции учитываются мощности трансформаторов собственных нужд, которые присоединяются к сборным шинам 10 КВ. Принимая Pmax и Qmax за 100% типового графика строим график для каждой ступени мощности, значения которой находим из выражений [3,стр.8] по формулам : p i ?Pmax g i ?Qmax Результаты расчета сводим в таблицы 2.2-2.4 Суточный график изменения нагрузки подстанции (сторона 110 КВ ) Мощность Интервал времени, часб) приемники, включенные в зависимости от сезонных условий (от температуры окружающего воздуха); Данные по нагрузкам собственных нужд сведены в таблицу 2.5. На трансформаторных ПС 35-750 КВ устанавливаются два трансформатора собственных нужд (ТСН), мощность которых выбирают в соответствии с нагрузками, с учетом допустимой перегрузки (КП=1,4) при выполнении ремонтных работ и отказах одного из трансформаторов [5]. При двух ТСН эксплуатация их может осуществиться двумя способами: один из двух трансформаторов питает всю нагрузку собственных нужд (СН), а второй находится в автоматическом резерве; оба трансформатора работают совместно, питая каждый 50…60% нагрузки СН, присоединяемый к раздельно работающим секциям сборных шин низшего напряжения.На рис.2 построен годовой график по продолжительности, результаты расчета находятся в таблице 2.7. Годовой график нагрузок по продолжительностиСреднюю нагрузку определим по данным годового графика: Scp=Wгод/8760 , (2.11) где Wгод - полная потребляемая энергия за год ; Время использования максимальной активной нагрузки за год: Tmax,a=Wa,год/Pmax ; (2.12)Так как в связи с увеличением нагрузок существующих потребителей, подключением новых мощности одного трарсформатора недостаточно, поэтому необходимо установить второй трансформатор. Условия выполняются, значит работа в аварийном режиме возможна . Электрооборудование, токоведущие части, изоляторы, крепления, ограждения, несущие конструкции и другие расстояния на ПС должны быть выбраны и установлены таким образом, чтобы: 1) вызываемые нормальными условиями работы электроустановки, нагрев, электрическая дуга не могли привести к повреждению оборудования и возникновению КЗ или замыкания на землю, а также причинять вред обслуживающему персоналу; 3) при снятом напряжении с какой-либо цепи, относящиеся к ней аппараты, токоведущие части и конструкции могли подвергаться безопасному осмотру, замене и ремонтам, без нарушения нормальной работы соседних цепей [4]. Во всех цепях распределительного устройства (РУ) должна быть предусмотрена установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающих возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, отделителей, трансформаторов тока и напряжения и тому подобное) каждой цепи от сборных шин, а также от других источников напряжения.Расчетные точки короткого замыкания: К1-на шинах ВН , К2-на шинах СН , К3-на шинах НН , К4-на конце воздушной линии, подключенной к шинам СН (L=25.5 км), К5-на конце воздушной линии, подключенной к шинам СН (L=15.0 км), К6-на конце воздушной линии, подключенной к шинам НН (L= 19.5 км), К7-на конце воздушной линии, подключенной к шинам НН (L=5.7 км), К8-на шинах собственных нужд. Zэкв1=(Z2?Z3)/(Z2 Z3)=1
План
Содержание
Введение
1. Общие данные
1.1 Исходные данные
1.2 Организация эксплуатации
1.3 Существующее состояние ПС до расширения
1.4 Главная схема электрических соединений
1.5 Расчетные климатические и геологические условия
2. Расчет мощности и выбор главных понижающих трансформаторов
2.5 Расчет средней нагрузки и коэффициента заполнения графика
2.6 Выбор силовых трансформаторов
2.7 Технико-экономический расчет трансформаторов
3. Компоновка распределительного устройства 110 КВ
Введение
12.2 Проектирование рабочего места диспетчера.
12.3 Расчет освещения
12.4 Анализ устойчивости объекта при возможны ЧС
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в связи с переходом сельского хозяйства на промышленную основу, строительством крупных животноводческих комплексов, ростом электропотребления на производстве и в быту единичные мощности электропотребителей растут. Но структура организации сельскохозяйственного производства, малая плотность населения сельских районов определяют малую плотность электрических нагрузок и значительную протяженность электрических сетей.
Основой системы ЭС являются электрические сети напряжением 0.38- 110 КВ, от которых снабжаются электроэнергией преимущественно сельскохозяйственные потребители, включая коммунально-бытовые, объекты мелиорации и водного хозяйства, а также предприятия и организации, предназначенные для бытового и культурного обслуживания сельского населения.
Воздушные линии (ВЛ) 35-110 КВ выполняются на железобетонных или деревянных опорах. Применение деревянных опор рекомендуется для ВЛ в лесных районах страны и в районах с повышенными гололедными и ветровыми нагрузками. На ВЛ-110 КВ применяют провода марки АС (сечением 70-240 мм2), на ВЛ-35 КВ - марок АС, АНС (сечение 50-150 мм2 сечение проводов выбирается по экономическим интервалам нагрузки.
Трансформаторные подстанции (ТП) 35-110 КВ, применяемые для ЭС сельскохозяйственных районов, имеют один или два трансформатора напряжением 35/10 КВ, мощностью 630-6300 КВ А; 110/10 КВ - 2500-10000 КВ А; 110/35/10 КВ - 6300-80000 КВ А. Место размещение подстанции выбирается вблизи центра электрических нагрузок, автомобильных дорог и железнодорожных станций. Подстанция (ПС) должна располагаться, как правило, на непригодных для сельскохозяйственного использования земель; на незаселенной или занятой кустарниками территории; по возможности вне зон интенсивных природных и промышленных загрязнений. Важным требованием при размещении ПС является обеспечение удобных заходов ВЛ.
Рациональное проектирование сетевых ПС всех типов и категорий и, в частности, рациональное и экономичное построение главных электрических схем, выбор параметров оборудования и аппаратуры, а также оптимальная их расстановка представляет собой сложную и ответственную задачу.
В проектах должны быть максимально использованы типовые и повторно используемые экономичные проекты, типовые конструкции высокой заводской готовности из эффективных и высокопрочных материалов, укрупненные монтажные элементы.