Разработка вариантов развития электрической сети 110/10 кВ

Описание

В проекте выполнено проектирование электрической сети для электроснабжения потребителей подстанций. Питание электрической сети обеспечивается одним источником неограниченной мощности. Принят коэффициент мощности потребителей всех подстанций, равный 0,9. Величина нагрузки в режиме минимальных нагрузок составляет 30 %. Величина вторичного напряжения составляет 10 кВ.

Выполнена разработка схем электрической сети района. Выбраны пять схем соединения источников питания с потребителями электрической энергии. Их особенностью является одинаковая надежность, но различная протяженность.

Сделано предварительное распределение мощностей.

Описано предварительное распределение мощностей для варианта 1.

При условном разделении схемы первого варианта по источникам питания получаются две независимые схемы, представляющие собой линии с двусторонним питанием. Определены потоки активной мощности в них.  Аналогичные расчеты произведены для вариантов 2-5.

Приведен выбор номинальных напряжений для всех вариантов с определением параметров:

Вариант 1

Произведен выбор сечения и марки проводов для вариантов 1-5.

Для первого варианта рассчитаны токи в линиях. По результатам приняты сечения проводов АС-240, АС-70, АС-120.

1. Определены потери активной и реактивной мощности в линиях вариантов сети.
2. Сделан выбор трансформаторов и вычислены потери мощности в них.
3. Приняты трансформаторы типа ТРНД-40000/110, ТДН-16000/110, ТРДН-25000/110.
4. Составлен баланс активных и реактивных мощностей в системе.
5. При первом варианте суммарная мощность источников составляет 174,92 МВт. Рассчитана суммарная зарядная мощность линий, равная 7,02 МВАр, приходная и расходная часть баланса 96,88 МВАр и 90,29 МВАр. Установлено, что в проектируемой сети реактивной мощности вырабатывается больше, чем потребляется. Вследствие этого не требуется установка компенсирующих устройств.
6. Расчеты произведены для всех вариантов.
7. Выполнен выбор схем подстанций.
8. Для транзитных подстанций принята схема с одной секционированной и обходной системами шин. Для тупиковых подстанций - схема мостик с выключателем в перемычке и цепях линий.
9. Проведено технико-экономическое сравнение вариантов с определением для каждого из вариантов экономических показателей: ежегодных эксплуатационных расходов, величины ущерба от нарушения электроснабжения, капитальных вложений и минимальных приведенных затрат. По результатам принят первый вариант - кольцевая схема.
10. Произведен электрический расчет максимального режима.
11. Вычислена расчетная нагрузка на подстанции 1 – 0,074 МВАр. Сделано распределение мощностей без учета потерь мощности в линиях, определены потери мощности в линиях и трансформаторах и напряжения на шинах НН подстанций. На всех применяемых трансформаторах выполнена установка устройств, посредством которых выполняется регулирование напряжения под нагрузкой.
12. Аналогично произведен расчет минимального режима и послеаварийного режима.
13. Сделан механический расчет проводов.
14. В ходе механического расчета провода АС-240 определены показатели удельной нагрузки: от собственной массы провода, от массы гололеда, от ветра. Критический пролет равен 275 м. Рассчитаны режимы при изменениях температуры от -40 ⁰С до +40 ⁰С и стрелы провеса. Принята промежуточная железобетонная опора типа ПБ 110-3 высотой 14,5 м.Расчеты выполнены для проводов АС-70, АС-120.

Выполнено проектирование электрической части подстанции. Составлена структурная схема подстанции. Определено количество линий РУ – 8, отходящих в энергосистему – 2. К установке приняты трансформаторы собственных нужд ТСЗ – 160/10 в количестве двух. Коэффициент загрузки в аварийном режиме составляет 0,94.

 Приведен расчет токов короткого замыкания. Для точки K1 вычислено результирующее сопротивление 0,83, ударный ток 6,04 кВ, апериодическая составляющая тока 0,057 кВ. Рассчитаны параметры для точки K2, при включенном и выключенном QB.

Произведен выбор выключателей и разъединителей. Для присоединений ОРУ–110 кВ принят выключатель элегазовый типа ВГТ-110 II*-40/2500 У1 и разъединитель модели РДЗ-110/1000Н УХЛ1, в цепи обмотки низкого напряжения трансформатора связи применен выключатель типа ВБМЭ–10–20/1000 УХЛ2, который встроен в КРУ типа КМ-1-10-20У3, в цепи ЛЭП–10 кВ – выключатель модели ВВЭ–10–31,5/2500 ТЗ, встроенный в КРУ типа К–105. Сделан выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения, токоведущий частей. Сделан выбор конструкции распределительных устройств ОРУ-110 кВ, РУ-10 кВ.

Разработан раздел по безопасности и экологичности проекта.

Составлена организационно-экономическая часть. Выполнены маркетинговые исследования и проведен анализ технического уровня проекта и его конкурентоспособности. Рассчитаны капиталовложения на создание сети в сумме 358589,99 тыс. руб. Эффект по затратам равен 274229 тыс. руб., по выручке - 110 тыс. руб. Проект окупится за 21 год. Стоимость разработки проекта в УГАТУ составляет 11705 руб.

В дипломной работе проведена разработка возможных вариантов развития электрической сети 110 кВ для пяти подстанций. Принята подстанция 110/10 кВ, которая выполнена с одной секционированной системой шин с обходной.