Дипломная (вкр): Электроснабжение части Няндомского района Архангельской области

Электроснабжение части Няндомского района Архангельской области

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

1.1 Краткая характеристика сельскохозяйственного района

.2 Характеристика РПП

.3 Характеристика собственных нужд РПП

. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК РАЙОНА

.1 Характеристика электроприемников (потребителей) РПП

.2 Определение расчетной нагрузки населенного пункта

.2.1 Определение расчетной нагрузки жилых домов

.2.2 Определение расчетной нагрузки уличного освещения

.3 Определение расчетной нагрузки электроприемников РПП

.4 Определение расчетной мощности РПП

. ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И СХЕМ ТП, ИХ МЕСТ РАСПОЛОЖЕНИЯ

.1 Выбор числа ТП населенного пункта

.2 Выбор мощности ТП

.3 Выбор схем ТП

.4 Выбор мест расположения ТП

3.4.1 Определение центра электрических нагрузок

.4.2 Построение картограммы электрических нагрузок

4. ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ РАЙОНА

.1. Радиальная схема электроснабжения района

.2. Магистральная схема электроснабжения района

. ВЫБОР ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

.1 Выбор линий электропередач населенного пункта (0,4 кВ)

.2 Выбор линий электропередач района (110, 35 и 10 кВ)

. ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ РПП И ТСН

.1 Выбор силовых трансформаторов

.2 Выбор трансформаторов собственных нужд

. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

.1 Составление расчетной схемы электрической сети

.2 Расчет параметров схемы замещения электрической сети

.2.1 Расчет параметров энергосистемы

.2.2 Расчет сопротивления линий электропередач

.2.3 Расчет сопротивления трансформаторов

.3 Расчет токов короткого замыкания

.3.1 Минимальный режим

.3.2 Максимальный режим

. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

.1 Выбор высоковольтных выключателей

.2 Выбор трансформаторов тока

.3 Выбор трансформаторов напряжения

.4 Выбор разъединителей

.5 Выбор сборных шин РУ-10 кВ

.6 Выбор токопровода 10 кВ

.7 Выбор гибкой ошиновки ОРУ-110 и ОРУ-35 кВ и опорных изоляторов

.8 Выбор ограничителей перенапряжения

.9 Выбор оборудования, устанавливаемого в нейтрали трансформатора

.10 Выбор КРУН-10 кВ

.11 Технико-экономическое обоснование выбора выключателей 110, 35 и 10 кВ

. РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩАТЫ И ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ

.1 Краткая характеристика шкафов микропроцессорных защит

.2 Обоснование выбора защит

.3 Защита силовых трансформаторов ТДТН-10000

.3.1 Газовая защита трансформаторов

9.3.2 Дифференциальная защита трансформатора

.3.3 МТЗ от токов при внешних КЗ

.3.4 МТЗ от перегрузки

.3.5 Температурная сигнализация

.3.6 Проверка ТТ по условию 10%-ой погрешности

. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 Вступление. Применение комплекса технических защитных средств

.2 Требования к персоналу при обслуживании ПС

.3 Расчет заземляющего устройства ПС. Выбор молниеприемников. Расчет молниезащиты. Подключение молниеприемников к заземляющему устройству

.4 Тушение пожаров на ОРУ ПС. Допуск пожарных команд на тушение пожара. Разработка оперативно-пожарных карточек

.5 Наводнения. Защита энергообъектов при весеннем паводке. Задача МЧС в XXI веке

. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Сметно финансовый расчет объекта проектирования

.2 Расчет численности и состава бригады работников

.3 Организация электромонтажных работ. Построение ленточного графика

.4 Расчет эффективности инвестиционных вложений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ВВЕДЕНИЕ

Прогресс в технике, конкурентоспособные технологии выдвигают новые требования к проектированию энергообъектов. Некоторые элементы существующих систем устарели физически. Кроме того, появились новые материалы и современное энергетическое оборудование более надежное и с большим ресурсом работы.

Энергоснабжающие организации постоянно проводят технические мероприятия по повышению надежности работы оборудования и уменьшению аварийности в направлениях: совершенствование схем электроснабжения (ЭС), сокращение протяженности линий распределительных сетей, строительство воздушных линий (ВЛ) для резервирования подстанций и т.п.

Основой системы ЭС являются электрические сети напряжением 0,4 - 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 населения.

Рациональное проектирование районных понизительных подстанций (РПП) 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 данной выпускной квалификационной работе (ВКР) рассматривается электроснабжение сельскохозяйственного района (часть Няндомского района Архангельской области), с проектированием РПП 110/35/10 кВ.

. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

1.1 Краткая характеристика сельскохозяйственного района

Территория сельскохозяйственного района (Няндомского района) составляет 8100 км2, но в данной ВКР рассмотрен не весь район в целом, а отдельный его часть, в котором сосредоточена основная часть сельскохозяйственных предприятий, таких как птицефабрика, ферма, завод по производству древесно топливных гранул и т.п. Так как рассматриваемая часть района находится в 5 км. от районного центра, то на ее территории не предусмотрено расположение больниц, школ, детских садов и других общественных сооружений.

Няндомский район располагается на Коношско-Няндомской возвышенности высотой до 250 м., где обширные неглубоко врезанные речные долины спокойно чередуются с платообразными водоразделами.

Климат района разнообразный, хотя относительно и холодный. Частая смена воздушных масс вызывает резкие изменения и неустойчивость погоды. Отсутствие горных хребтов делает эту территорию легкодоступной для циклонов с Атлантики и потоков холодного арктического воздуха с северо-востока. Первые приносят осадки, пасмурную погоду, зимой - потепление, вторые вызывают сильное снижение температур, морозы. Годовая норма осадков колеблется от 400 до 540 мм при количестве дней с осадками около 200. Осадки выпадают в виде продолжительных снегопадов зимой (в зимний период на территории района образуется мощный снеговой покров толщиной до 70 - 80 см.) и длительных моросящих дождей осенью.

1.2 Характеристика РПП

Электроснабжение рассматриваемой части района осуществляется с помощью РПП-110/35/10 кВ. Данная РПП - проходная. Она является одной из ключевых подстанций Няндомского района, которая получает питание от энергосистемы по двум воздушным линиям 110 кВ. Часть полученной энергии без преобразования передается транзитом потребителям. Другая часть энергии после преобразования передается потребителям на напряжении 35 кВ и 10 кВ (см. чертеж "Главная электрическая схема РПП").

Основная часть потребителей РПП - это электроприемники I-ой категории, на которые приходится около 45% мощности, на остальные группы электроприемников II-ой и III-ей категорий приходится 40 и 15% соответственно.

1.3 Характеристика собственных нужд РПП

По режиму включения в работу электроприемники собственных нужд (СН) РПП разделяются на:

постоянно подключенные к сети (оперативные цепи, цепи управления и релейной защиты, электродвигатели системы охлаждения трансформаторов, аппаратура связи и телемеханики);

подключаемые периодически (зарядно-подзарядные устройства аккумуляторной батареи, освещение, электроотопление помещений, электроподогрев аппаратуры);

подключаемые во время ремонтов (вентиляция и технологическая нагрузка оперативного пункта управления (ОПУ) и открытого распределительного устройства (ОРУ).

. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК РАЙОНА

2.1 Характеристика электроприемников (потребителей) РПП

В отношении надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории: [1]ой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.ой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.ей категории - все остальные электроприемники, не попадающие под определения первой и второй категории.

Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем, предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены повреждённого элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

2.2 Определение расчетной нагрузки населенного пункта

В качестве примера определим электрические нагрузки одного из населенных пунктов (см. чертеж "Генплан населенного пункта").

2.2.1 Определение расчетной нагрузки жилых домов

В качестве примера произведем расчет нагрузок жилых домов населенного пункта по ВЛ - 0,4 кВ - 1 на основании [2].

Определим расчетную нагрузку для одноэтажных одноквартирных домов. Расчетная электрическая нагрузка жилых домов (), приведенная к вводу жилого здания, определяется по формуле:

где:  - удельная нагрузка электроприемников жилых домов, кВт/д; [2]

 - количество квартир, присоединенных к линии ТП, шт.

Определим реактивную нагрузку:

, тогда: [2]

Определим полную нагрузку:

Определим расчетную нагрузку для одноэтажных двухквартирных домов. Расчетная электрическая нагрузка квартир (), приведенная к вводу жилого здания, определяется по формуле:

где:  - удельная нагрузка электроприемников квартир, кВт/кв; [2]

 - количество квартир, присоединенных к линии ТП, шт.

Всего домов - 3, по 2 квартиры.

Расчетная нагрузка жилого дома (квартир и силовых приемников) кВт, определяется по формуле:

где:  - расчетная нагрузка силовых электроприемников, кВт.

Расчетная нагрузка силовых электроприемников , приведенная к вводу жилого дома, определятся по формуле:

где: - мощность лифтовых установок, кВт ();

Так как дом одноэтажный лифтовые установки не требуются.

 - мощность санитарно технических устройств: электродвигателей насосов водоснабжения, вентиляторов и т.п., кВт ().

Так как , тогда:

Определим реактивную нагрузку:

; , тогда: [2]

Определим полную нагрузку по формуле :

Аналогично определяем расчетную нагрузку для двухэтажных 12-и квартирных домов (количество домов 8). Расчетная электрическая нагрузка квартир , приведенная к вводу жилого здания, определяется по формуле :

Расчетная нагрузка жилого дома (квартир и силовых приемников) , определяется по формуле :

Так как , тогда:

Определим реактивную нагрузку по формуле :