Тема работы: Сеть электрическая кольцевая 110 кВ. Подстанция 110/6/6 кВ ГПП-3 ОАО «Сода

Содержание
Введение………………………………………………………………………...9
1 Проектирование электрической части подстанции………………………12
1.1 Характеристика проектируемой ГПП-3 «Сода» и ее нагрузок………..12
1.2 Проверка числа и мощности силовых трансформаторов…...………….13
1.3 Выбор схем РУ………………………………………………………….…14
1.4 Расчет собственных нужд………………………………………………...16
1.4.1 Выбор оперативного тока………………………………………….…...16
1.4.2 Расчет нагрузок собственных нужд ПС……………………………….16
1.5 Расчет токов короткого замыкания………………………………………20
1.5.1 Составление схемы замещения подстанции…………………………..20
1.5.2 Расчет тока короткого замыкания в точках К1 и К2………………….23
1.6 Выбор выключателей и разъединителей………………………………...26
1.6.1 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ – 110 …………26
1.6.2 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ–6………………32
1.7 Выбор измерительных трансформаторов тока………………………….32
1.7.1 Выбор измерительных трансформаторов тока для РУ – 110 кВ...…..32
1.7.2 Выбор измерительных трансформаторов тока для РУ–6…………….36
1.8 Выбор измерительных трансформаторов напряжения………………....36
1.8.1 Выбор трансформаторов напряжения для РУ–110кВ………………...37
1.8.2 Выбор измерительных трансформаторов напряжения в КРУН 6 кВ..39
1.9 Выбор токоведущих частей………………………………………………40
1.9.1 Выбор токоведущих частей для РУ–110 кВ………………………..…40
1.9.2 Выбор токоведущих частей для РУ – 6 кВ……………………………42
1.10 Выбор конструкций распределительных устройств…………………..46
1.10.1 Конструкция РУ 110кВ………………………………………………..46
1.10.2 Конструкция РУ 6 кВ……………………………………………….…47
2 Проектирование электрической сети……………………...………………50
2.1 Разработка схемы электрической сети района………………………….50
2.2 Силовые трансформаторы сети…………………………………………..51
2.3 Определение потерь мощности в трансформаторах на ПС.……...…….52
2.4 Расчет потокораспределения мощностей в сети………………………..56
2.5 Анализ сечений и марок проводников…………………………………..59
2.6. Определение потерь мощности в линиях……………………………….64
2.7 Баланс активных и реактивных мощностей в системе…………...…….66
2.8 Электрический расчет максимального режима…………………………67
2.9 Электрический расчет минимального режима………………………….78
2.10 Электрический расчет послеаварийного режима при отключении одной цепи………………………………………………………………………………..89
2.11 Расчет послеаварийного режима максимальных нагрузок при отключении обоих линий с одной стороны от источника питания……………………….96
2.11 Механический расчет проводов……………………………………….101
2.11.1 Механический расчет провода АС185……………………………...101
2.11.2 Механический расчет провода АС150…………………….……..…108
3 Безопасность и экологичность проекта ………………………………….115
3.1 Обеспечение безопасных условий эксплуатации подстанции ГПП-3 «Сода»……………………………………………………………………………...…115
3.2 Классификация помещений по степени опасности поражения людей
электрическим током…………..…………………………………………………….115
3.3 Расчет заземляющего устройства………………………………………117
3.4 Расчет молниезащиты объекта………………………………………….125
4. Максимальная токовая защита…………………………………………...130
4.1 Основные функции максимальной токовой защиты………………….130
4.2 Построение ступени МТЗ с независимой выдержкой времени……....135
4.3 МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени (МТЗЗ)…………….…136
5. Релейная защита и автоматика…………………………………………...138
5.1. Назначение релейной защиты и автоматики………………………….138
5.2. Выбор объектов защит и их типов…………………………………..…141
5.3 Выбор устройства релейной защиты на подстанции ГПП-3 «Сода»...143
5.3.1 Защита и автоматика ввода 6 кВ……………………………………...143
5.3.2 Защита и автоматика секционного выключателя 6 кВ……………...145
5.3.3 Защита и автоматика отходящих присоединений 6 кВ……………..145
5.3.4 Защита и автоматика ТН-6 кВ………………………………………...147
5.3.5 Автоматическая частотная разгрузка………………………………...148
5.3.6 Защита силового трансформатора…………………………………....148
5.3.7 Средства измерений…………………………………………………...149
5.3.8 Электромеханическая блокировка…………………………………....149
5.4. Основные принципы работы микропроцессорных устройств защиты,
автоматики и управления……………………………………………………………150
5.5 Расчет уставок максимальной токовой защиты……………………….154
5.6 Выбор уставок дифференциальной токовой защиты силового
трансформатора ……………………………………………………………………..158
5.6.1 Дифференциальная отсечка ДЗТ-1…………………………………...160
5.6.1.1Отстройка от броска намагничивающего тока……………………..160
5.6.1.2. Отстройка от тока небаланса при внешнем КЗ…………………...161
5.6.2 Дифференциальная защита (ДЗТ-2)………………………………….162
6. Расчет среднегодовых технико-экономических показателей работы
электрической сети…………………………………………………………………..167
6.1 Технические показатели сети…………………………………………...167
6.2 Энергетические показатели сети……………………………………….169
6.3 Экономические показатели электрической сети………………………176
6.3.1 Капитальные вложения в электрическую сеть………………………176
6.3.2 Выбор формы обслуживания электрической сети и определение
численности обслуживающего персонала…………………………………………181
6.3 Себестоимость передачи и распределения электрической энергии в
проектируемой электрической сети……………………………………………...…186
6.3.1.Материальные затраты………………………………………………...186
6.3.2 Затраты на оплату труда………………………………………………186
6.3.3 Обязательные социальные выплаты …………………………………189
6.3.4. Амортизация основных фондов…………………………………...…189
6.3.5 Прочие затраты………………………………………………………...190
6.3.6 Годовые издержки электросетевого предприятия по экономическим
элементам затрат……………………………………………………………………..193
6.3.7 Проектная себестоимость передачи и распределения единицы элек-трической энергии.…………………………………………………………………..193
6.3.8 Структура годовых затрат (себестоимости)…………………………193
6.4 Технико-экономическое сравнение замены масляных выключателей
типа МКП-110М/630 на элегазовые типа ВЭБ-110-40/2000……………….….….196
6.4.1 Общие положення……………………………………………………..196
6.4.2 Требования к стандартам ИСО 9000 системы менеджмента
качества при проектировании и эксплуатации подстанции………………………197
6.4.3 Расчет технического уровня…………………………………………..198
6.4.4 Расчет экономической эффективности ……………………………...201
Заключение…………………………………………………………….……..207
Список литературы…………………………………………….…….………208
Приложение А – Справка об анализе патентной литературы….......…..…211
Приложение Б – Ведомость технического проекта…..………..……….…212
Приложение В – Сеть электрическая 110кВ. Перечень элементов….…...215
Приложение Г – Подстанция ГПП-3 «Сода». Система собственных нужд.
Перечень
Приложение Д – Устройство автоматического управления выключателем
ВЭБ-110. Перечень элементов..……………………………..………………………219
Приложение Е – Система релейной защиты и автоматики типа Сириус-21-
Л линии 6 кВ. Перечень элементов ……………………………………………...…221
Приложение Ж – Система релейной защиты и автоматики типа Сириус-21-
В ввода 6 кВ Перечень элементов ……………………………………………..…...

Заключение

Схема расчета подстанции предполагает тенденцию роста потребления электроэнергии потребителями.

Конструкции РУ приняты по типовым схемам, которые в настоящее время широко используются и зарекомендовали себя с лучшей стороны. При выборе оборудования были учтены разработки и рекомендации проектно-конструкторских организаций. В частности, для установки в ОРУ-110 кВ приняты современные элегазовые выключатели типа ВЭБ-110, а для РУ-6 кВ – вакуумные выключатели типа ВВЭ-10 и ВВЭМ-10. Все эти выключатели надежны в работе и соответствуют всем предъявляемым требованиям.

Система релейной защиты и автоматики спроектирована на базе микро-процессорной техники Сириус. НПО “Радиус“ г. Зеленоград.

Проектом предусмотрена защита персонала от выявленных опасных и вредных факторов и приняты меры по их устранению. Разработана защита электроустановок и персонала от прямых попаданий ударов молнии.