Проектирование Тупиковой подстанции 110/10кВ

Сегодня из всех отраслях хозяйственной деятельности человека энергетика оказывает самое большое влияние на нашу жизнь. Просчеты в этой области имеют серьезные последствия. Правильно выбранная схема доставки электроэнергии потребителям во многом определяет надежность снабжения, предопределяет возможные внештатные ситуации и аварии. При этом при проектировании трансформаторных подстанций, их комплектации, линий передачи и т.д. необходимо исходить также из экономической целесообразности. Как правило рассматриваются несколько вариантов и на основе их сравнения окончательный выбирается из условия оптимального соотношения между технической необходимостью и экономической целесообразностью. Это позволяет добиться существенной экономии материалов и средств, облегчает эксплуатацию аппаратуры.
В настоящее время целесообразным является использование новых видов электротехнической аппаратуры: вакуумные и элегазовые выключатели, взамен масляных, микропроцессорные устройства релейной защиты, взамен релейно-ламповых и т.д. Эти устройства при сравнимой стоимости, обеспечивают большую надежность, гибкость и в оказываются более предпочтительными.
Качественная и экономичная работа электрических сетей во многом определяются на стадии их проектирования. В выпускной квалификационной работе рассматриваются вопросы проектирования понижающей подстанции для электроснабжения района города.
Целью данной выпускной квалификационной работы является проектирование понижающей подстанции 110/10 кВ для электроснабжения домостроительного комбината.
Для выполнения поставленной в данной работе цели необходимо:
• Провести расчет электрических нагрузок проектируетсяой подстанции;
• Осуществить на основании полученных данных выбор силовых трансформаторов подстанции, а также трансформаторов собственных нужд.
• Произвести расчет токов короткого замыкания, на основании которого осуществить выбор коммутационного оборудования подстанции.
• Оценить технико-экономические показатели проекта и рассмотреть вопросы безопасности жизнидеятельности при проектировании и эксплуатации подстанции.
В работе отражены способы монтажа промышленных электроустановок, представлены новые технические решения, более современные типы электрооборудования и аппаратуры, рациональные методы электрических расчетов.
Проект охватывает вопросы комплексного проектирования электроснабжения комбината, главной понизительной подстанции (ГПП) и цеховых подстанций на базе современниоо серии выпускаемого электрооборудования.
Большое внимание уделено вопросам, необходимой надежности электроснабжения, обеспечения качества электроэнергии, быстродействия и селективности устройств релейной защиты и оперативной автоматики. Приняты технические решения по размещению и компоновке подстанций в соответствии с требованиями ПУЭ, ПТБ, ТБ.


 

Введение 3
1. Общая характеристика объекта проектирования 5
1.1 Общая характеристика предприятия 5
1.2 Параметры нагрузок подстанции 6
2. Расчет и проектирование подстанции 10
2.1 Расчёт электрических нагрузок 10
2.2. Выбор числа и мощности трансформаторов ТП 13
2.3 Обоснование главной электрической схемы подстанции 24
2.4 Расчет токов короткого замыкания 25
2.5 Выбор основного оборудования 31
2.5.1 Выбор схемы и оборудования ОРУ 110 кВ 31
2.5.2 Выбор электрооборудования 10 кВ 35
2.6 Релейная защита и автоматика 44
2.6.1. Объем релейной защиты на ГПП 44
2.6.2. Перечень средств автоматики ГПП 45
2.6.3. Телемеханика, телеуправление и телесигнализация 46
2.6.4. Расчет уставок релейной защиты 46
2.7 Заземление и молниезащита 56
2.8 Измерение и учет электроэнергии 62
3. Технико-экономическое обоснование 66
3.1 Определение капитальных затрат на приобретение и монтаж электрооборудования 66
3.2 Определение амортизационных отчислений 67
3.3 Расчет годовой трудоемкости текущих и капитальных ремонтов 68
3.4 Определение общего годового фонда заработной платы ремонтного и обслуживающего персонала 71
3.5 Определение стоимости потерь электроэнергии 74
3.6 Технико-экономические показатели для оборудования и сетей 10 кВ 77
3.7 Расчет критериев оценки эффективности проекта 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 85

 

В данной работе было спроектировано электроснабжение Кингисеппская ДомоСтроительной компания На основании исходных данных были определены расчетные нагрузки 0,4 кВ цехов. По расчётным нагрузкам был произведён выбор цеховых ТП, выбраны трансформаторы типа ТМЗ мощностью 1000,1600 и 630 кВА.
Была рассчитана нагрузка 10 кВ и решены вопросы компенсации реактивной мощности. По расчётным данным на ГПП выбраны 2 трансформатора типа ТДН мощностью 10 МВА.
Исходя из технико-экономических сравнений двух вариантов схем электроснабжения была принята смешанная схема питания предприятия, выполненная кабелями марки АПвВнг, проложенными в траншеях.
Построена картограмма нагрузок и определено место расположения ГПП. Для выбора электрооборудования ГПП и были определены токи короткого замыкания.
Произведен выбор релейной защиты всех элементов схемы электроснабжения, расчёт релейной защиты трансформаторов ГПП.
В организационо-экономической части проекта были расчитаны приведённые затраты на электрооборудование, годовая трудоёмкость текущих и капитальных ремонтов, общегодовой фонд заработной платы обслуживающего и ремонтного персонала.

1. Правила устройства электроустановок – М.: Энергоатомиздат, 2011 г.
2. Пособие по дипломному проектированию: комплекс учебно-методических материалов / Г.Я.Вагин, Е.Н.Соснина, А.М.Мамонов, Е.В.Бородина; Нижегород. Гос. техн. ун-т им. P.E.Алексеева. Нижний Новгород, 2009. – 167 с.
3. Б. А. Князевский, Б. Ю. Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий», М.: «Высшая школа», 1986 г.
4. Специальные вопросы электроснабжения. Составитель – А. И. Гардин, - НГТУ, 1988 г.
5. Справочник по проектированию электроснабжения под ред. Ю. Г. Барыбина и др. – М.: «Энергоатомиздат», 1990 г.
6. «Электроснабжение и электрооборудование цеха» / Методические указания – Н. Н., 2002 г.
7. «Характеристики электрооборудования напряжением 0.4 кв.» / Справочное пособие – Н.Н., 2002 г.
8. Козулин В.С., Рожкова Л.Д. Электроснабжение -М.: Энергоатомиздат, 1987
9. Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для вузов. М.: Энергия. 1973. 584 с.
10. Вагин Г.Я. Специальные вопросы электроснабжения промышленных предприятий: Учебное пособие. Горький. ГПИ. 1986. 76 с.
11. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат. 1984. 472 с.
12. Шидловский А.К., Вагин Г.Я., Куренный Э.Г. Расчёты электрических нагрузок систем электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат. 1992. 224 с.
13. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989.-608 с.
14. Головкин Н.Н., Карпова Э.Л., Федоров О.В. Технико-экономические расчеты в дипломном проектировании. Учебное пособие. Н.Новгород, НГТУ, 1991.-104 с.
15. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введен с 01.01.99. ИПК издательство стандартов, 1998.
16. Защита электроустановок от прямых ударов молнии: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / НГТУ; Сост.: Т.М.Щеголькова, Е.И.Татаров и др. Н.Новгород, 2001. – 11с.
17. Защитное заземление электроустановок: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / НГТУ; Сост.: Т.М.Щеголькова, Е.И.Татаров и др. Н.Новгород, 2001. – 19с.
18. Методические указания к выполнению графической части курсовых и дипломных проектов / НГТУ; Сост.: Т.М.Щеголькова, Е.И.Татаров. Н.Новгород, 2002. – 33с.
19. Методические указания к выполнению графической части курсовых и дипломных проектов для студентов специальностей 1002 и 1004. Н.Новгород, НГТУ. 2002.
20. Стандарт предприятия. Проекты (работы) дипломные и курсовые. Общие требования к оформлению пояснительных записок и чертежей. – СТП I-У-НГТУ-88.
21. Г.Я.Вагин, Н.Н.Головкин, О.В.Маслеева Пособие по дипломному проектированию для студентов специальности 1004 "Электроснабжение". Н.Новгород, НГТУ, 2004.-137 с.
22. Айзенберг Ю.Б. Справочная книга по светотехнике. «Энергоатомиздат» 1983 г.
23. Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий. «Высшая школа». 1987 г.
24. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 2007.
25. Анчарова Т.В. Осветительные сети систем электроснабжения. Издательство МЭИ, 2006.
26. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию в 2-х томах, Т.1 Электроснабжение /Под общ. ред. А.А. Федорова - М.: Энергоатомиздат, 1986.
27. «Справочник по проектированию электрических сетей» / Под редакцией Д.Л. Файбосовича. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. – 320 с. ил.
28. Стандарт предприятия. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к оформлению. CТБ ЮУрГУ 04-2008/Составители: Сырейщиков Н.В., Гузеев В.И., Сурков И.В., Винокурова Л.В., - Челябинск: ЮУрГУ, 2008. – 49 с.
29. СП 31-110-2003 Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
30. Нормы технологического проектирования Подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 – 750 кВ.
31. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций напряжением 35 – 750 кВ. Типовые решения, Энергосеть проект, 2006 г.
32. Общие технические требования к подстанциям 35 – 750 кВ нового поколения (приложение к «Программе комплексного технического перевооружения электрических сетей ОАО «ФСК ЕЭС» на 2004 – 2012г.г.», одобрено решением Правления ОАО «ФСК ЕЭС» от 16.03.04 № 91).
33. Гасаров Р.В., Коржов А.В., Лежнева Л.А., Лисовская И.Т., Проектирование электрических станций и подстанций : Методические указания к курсовому проекту. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. – 46 с.
34. Справочник по проектированию подстанций 35 – 500 кВ/ Г.К. Вишняков, Е.А. Гоберман, С.Л. Гольцман и др.; Под ред. С.С. Рокотяна и Я.С. Самойлова. – М.: Энергоиздат, 1982. – 352., ил.
35. Шабад М. А. Автоматизация распределительных электрических сетей с использованием цифровых реле: Учебное пособие. – СПб.: Изд. ПЭИпк, 2002.
36. Правила пожарной безопасности для электрических предприятий РД 153.-34.0-03.301-00 (ВППБ 01-02-95). - М.: Изд-во стандартов, 2000.
37. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. – М.: Изд-во стандартов, 2003.
38. СНиП 23-05-95 естественное и искусственное освещение. – М.: Минстрой России, 1996.
39. Рекомендации по техническому проектированию подстанции переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ СО 153-34.35.120-2006. Утверждены приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 16.06.06 № 187, приказом ОАО «Институт Энергопроект» от 03.07.06 № 18 эсп. – М.: Изд-во стандартов, 2006.
40. Правила пожарной безопасности РД 153.-34.0-03.301-00 (ВППБ 01-02-95). - М.: Изд-во стандартов, 2000.
41. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. – М.: Изд-во стандартов, 2003.
42. Самсонов В.С. Экономика предприятий энергетического комплекса: Учеб. для вузов / В.С. Самсонов, М.А. Вяткин. – М.: Высшая школа, 2003.
43. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, строений и производственных коммуникаций. СО 153-343.21.122-2003.