Проект системы электроснабжения водозаборной станции

Описание

В проекте выполнена разработка системы электроснабжения водозаборной станции.

Приведена общая характеристика объекта проектирования.

Водозаборная станция на реке обеспечивает производственное водоснабжение производственной площадки объекта. Насосная станция включает в состав четыре основных насоса типа 32В-12М. Для их привода применены асинхронные двигатели типа СДН-16-81-12 в количестве четырех штук. В непрерывном рабочем режиме находятся два насоса. Остальные находятся в резерве. Так же станция оборудована двумя водогрейными котлами типа КЭВ. Питание электроприемников обеспечивается ГПП-110/10 кВ, низковольтной нагрузки - двухтрансформаторной КТП-10/0,4 кВ. Для возбуждения СД применены тиристорные возбудители типа ТВУ-400.

Дана территориальная и климатическая характеристика водозаборной станции и рассмотрены категории надежности электроприемников.

Выполнено определение электрических нагрузок до 1 кВ.

Определены параметры:

По результатам приняты два трансформатора ТМ –1000/10, конденсаторная комплектная регулируемая установка низкого напряжения типа УКМ 58-04-133-33,3 У3.

1. Сделано определение электрических нагрузок выше 1 кВ. На основании расчетов принят синхронный электродвигатель типа СДН-16-81-12У3.
2. Выполнено проектирование системы внешнего электроснабжения.
3. Определена величина напряжения для питания ГПП от энергосистемы – 74 кВ. Принято напряжение внешнего электроснабжения 110 кВ.
4. Для обеспечения требований надежности электроснабжения выбраны два трансформатора с расщепленной обмоткой модели ТРДН-25000/110.
5. Сделано определение приведенных потерь активной мощности и энергии за год в трансформаторах.
6. Выбрана главная схема электрических соединений подстанции - с разъединителем, выключателем с высокой стороны.
7. Произведен выбор рациональных сечений проводов и жил кабелей. Приняты кабели марки АПвВнг-2(150×3) и АПвВнг-1(50×3).
8. Приведен расчет токов короткого замыкания, в ходе которого вычислены сопротивления элементов схемы замещения. Для точки К1 рассчитан однофазный ток 16,5 кА, ударный ток 12,8 кА и мощность КЗ 1572 МВА. Аналогичные параметры рассчитаны для точки К2.
9. Проведена проверка кабельных линий сети 10 кВ (для питания потребителей) на термическую устойчивость к токам КЗ с определением термически стойкого к токам КЗ сечения, равного 61 мм².
10. Сделан выбор электрических аппаратов.
11. Для распределительного устройства ВН принят разъединитель типа DBF4-123 110 кВ, высоковольтный выключатель ЗАР1DT-145/EK 110 кВ, для НН: элегазовый выключатель марки LF-1, установленный в ячейку MCset1 марки AD-1. Выполнена проверка выключателей на напряжение 10 кВ.
12. Описаны измерения, защита и управление на подстанции.

В цепях НН понизительного трехобмоточного трансформатора выполнена установка амперметра, ваттметра, варметра, счетчиков реактивной и активной энергии. В качестве контрольно-измерительных приборов применены микропроцессорные блоки типа «Sepam 2000». Трансформаторы тока на вводе выбраны в соответствие с рабочим максимальным током - типа ARJP3/N2J. Определена расчетная нагрузка 7,25 ВА. Аналогичный выбор трансформаторов произведен на секционном выключателе, на отходящих линиях.

Трансформаторы напряжения обеспечивают питание катушек напряжения измерительных приборов, в реле. Они устанавливаются в секции сборных шин в каждой фазе. Принят ТН типа VRQ3n/S2 с одним изолированным выводом высокого напряжения.

 Выбор ограничителей перенапряжения произведен по показателям перенапряжения. Принят ограничитель модели ОПН/TEL–110/84УХЛ1.

 для питания цепей управления защиты и сигнализации отходящих линий применен постоянный ток 110 В. Питание собственных нужд обеспечивается двумя трансформаторами собственных нужд ТСЗ-63/10, подключенными к шинам 10 кВ. Для защиты ТСН на стороне 10 кВ применены предохранители типа ПКН 001.

Разработана релейная защита, автоматика и телемеханика. На трансформаторах ГПП принята защита: ПДЗ, МТЗ, газовая, от перегрузки, от ОКЗ, термосигнализация. Выполнена общая защита для трансформатора КТП и КЛ, питающей трансформатор: токовая отсечка и МТЗ.

В качестве средств автоматики применены: АВР секций, автоматическое управление устройством РПН и обдувкой трансформаторов, АЧР. ГПП спроектирована без постоянного оперативного персонала. Предусмотрено телеизмерение на вводах и на секция ГПП, телеконтроль температуры масла трансформаторов.

Выполнен расчет уставок релейной защиты.

В ходе расчета уставки продольной дифференциальной защиты СД определен ток срабатывания реле 10,8 А и чувствительность защиты 31. Произведены аналогичные расчеты для уставки защиты от однофазного КЗ, от асинхронного хода и перегрузки, дифференциальной защиты силового трансформатора ГПП, от внешних КЗ.

В проекте рассмотрен спецвопрос, включающий защиту от перенапряжений в сетях 6 – 10 кВ. Для глубокого ограничения коммутационных перенапряжений применены RC-ограничители. Рассчитаны параметры: емкость RC-цепи 0,16 мкФ и сопротивление 51 Ом. Для повышения надежности эксплуатации оборудования с облегченной изоляцией, вращающихся машин и с состарившейся изоляцией в электрических сетях принята установка защитных средств (ОПН). Выбрана схема установки – между фазой и землей.

Составлен раздел по безопасности и экологичности проекта.

Сделан расчет технико-экономических показателей: численности эксплуатационного и ремонтного персонала, суммарных затрат на электроснабжение предприятия 66600,9 тыс.руб и себестоимости потребления 1 кВт×ч электроэнергии 0,556 тыс.руб/МВт×ч.

 В дипломной работе разработана система электроснабжения водозаборной станции, включающая двухтрансформаторную ГПП с выключателем на стороне высшего напряжения и трансформатором типа ТРДН-25000.