
- •Характеристика предприятия Павинского рэс
- •1.1. История развития Павинского рэс
- •1.2. Общие сведения о предприятии
- •1.3. Структура управления Организационная структура Павинский рэс 3 категории филиала оао «мрск Центра» - «Костромаэнерго»
- •2. Анализ существующей системы электроснабжения потребителей
- •2.1. Общие сведения об электрических сетях
- •2.2. Нагрузки потребителей по режимным дням по пс 110/35/10 кВ «Павино»
- •3. Выбор числа, типа и мощности трансформаторов
- •3.1 Выбор числа и номинальной мощности трансформаторов
- •3.2. Проверка трансформаторов на систематическую перегрузку
- •3.3. Проверка трансформаторов на аварийную перегрузку
- •3.4. Выбор схемы соединений подстанции.
- •4. Расчет токов короткого замыкания
- •4.1. Расчёт сопротивлений трансформаторов
- •4.2. Расчёт короткого замыкания в точке к1
- •4.3. Расчёт короткого замыкания в точке к2
- •4.4. Расчёт короткого замыкания в точке к3
- •5. Выбор оборудования трансформаторной подстанции
- •5.1. Выбор выключателей
- •5.2. Выбор разъединителей на подстанции
- •5.2.1. Выбор разъединители на стороне 110 кВ.
- •5.2.2. Выбор разъединителей на стороне 35 кВ.
- •Технические параметры выбранного разъединителя соответствуют режиму работы. Остальные разъединители по стороне 35 кВ выбираем такого же типа.
- •5.2.3. Выбор разъединителей на стороне 10 кВ.
- •5.3. Выбор ограничителей перенапряжения (опн)
- •5.4. Выбор измерительных трансформаторов
- •5.4.1. Выбор измерительных трансформаторов тока
- •5.4.2. Выбор измерительных трансформаторов напряжения
- •5.5. Расчет релейной защиты линии 10кВ
- •6. Анализ потерь электрической энергии в сетях 10 кВ
- •6.1. Виды потерь электрической энергии
- •6.2. Расчет потерь энергии по времени максимальных потерь
- •Расчёт ведём по методу наибольших (максимальных) потерь электроэнергии, как в программном комплексе рап-10 [16]:
- •6.3. Расчет потерь энергии после реконструкции
- •7. Безопасность и экологичность проекта
- •7.1. Общие положения
- •8.2. Анализ производственного травматизма Павинского рэс
- •8.3. Характеристика опасных и вредных факторов технологических процессов и устройств, разрабатываемых в проекте
- •8.4. Анализ состояния безопасности работ при реконструкции воздушных линий электропередачи
- •Персонал, обслуживающий линию электропередач, снабжается средствами защиты обеспечивающие безопасность их работы.
- •8.5. Расчёт молниезащиты подстанции «Павино»
- •8.6. Пожарная безопасность
- •8.7. Экологичность проекта
- •8.8. Мероприятия по улучшению безопасности
- •7. Экономическое обоснование проекта
- •7.1. Экономическое обоснование реконструкции линии 10 кВ
- •7.2. Экономическое обоснование замены масляных выключателей на вакуумные
Расчёт ведём по методу наибольших (максимальных) потерь электроэнергии, как в программном комплексе рап-10 [16]:
- в июне:
ΔWн (линии Ф10-06) = 11124300,34=2690 кВтч;
ΔWн (ТП Ф10-06) = 1224300,34=420 кВтч;
- в декабре:
ΔWн (линии Ф10-06) = 11524310,34=3680 кВтч;
ΔWн (ТП Ф10-06) = 1324310,34=760 кВтч.
6.3. Расчет потерь энергии после реконструкции
При реконструкции ВЛ-10 кВ для уменьшения технических потерь используем самонесущий провод марки СИП 3 большего сечения. При данной методике снижение потерь энергии осуществляется посредством увеличения сечения провода.
СИП 3 - это самонесущий провод в защитной изоляции, используемый для распределения электроэнергии в воздушных линиях электропередач. В соответствии со стандартом провод СИП 3 изготавливается в одножильном варианте. Жила изготавливается из скрученных алюминиево-магниево-кремниевой проволоки. Изоляция жилы осуществляется с помощью светостабилизированного полиэтилена. Рабочее напряжение провода СИП 3 составляет до 20 кВ, номинальное переменное напряжение до 35 кВ, номинальная частота - 50 Гц. Основное преимущество провода СИП 3 - возможность минимизировать последствия случайных повреждений, например, при прохождении массива леса. Благодаря изоляции провода, даже при случайном аварийном падении деревьев или при схлестывании проводов бесперебойная подача электроэнергии не прекращается. Провод может использоваться в различных климатических условиях, монтаж может осуществляться при температуре до минус 20 градусов. В стандартном режиме эксплуатации допустим нагрев жилы до плюс 90 градусов, при коротком замыкании или в пиковых режимах - до 250 градусов. По сравнению со стандартными неизолированными проводами, используемыми для ЛЭП, провод типа СИП 3 обладает целым рядом преимуществ.
Для
СИП-3 (1х70):
;
Ом/км;
Для
СИП-3 (1х95):
;
Ом/км.
Для
определения потерь электроэнергии
производим
расчёт
сопротивлений и проводимостей линий и
трансформаторов.
Активное и индуктивное сопротивление проводов, переменному току
пользуясь формулами [1]:
; ,
где R0 – погонное активное сопротивление, не учитывающее изменение сопрот-я при нагреве провода, его значение принимаем из справочника, Ом/км, [1];
Х0 – погонное индуктивное сопротивление, учитывающее радиус провода и расстояние между проводами, его значение принимаем из справочника, Ом/км, [1];
Lл – длина провода линии, км.
Общее сопротивление линии определяем по формуле:
,
Расчеты сопротивлений отходящих линий приведены в таблице 6.3.
Таблица 6.3. – Расчет сопротивления отходящих линий
№ |
Наименование линии |
Длина, км |
Марка провода |
Погонное сопротивление |
Полное сопротив-ление Z, Ом |
|
активное R0, Ом/км |
реактивное Х0, Ом/км |
|||||
1 |
ВЛ 10 кВ Ф10-01 |
13,75 |
СИП-3 (1х70) |
0,493 |
0,291 |
7,865 |
2 |
ВЛ 10 кВ Ф10-02 |
52,63 |
СИП-3 (1х70) |
0,493 |
0,291 |
30,104 |
3 |
ВЛ 10 кВ Ф10-04 |
54,27 |
СИП-3 (1х70) |
0,493 |
0,291 |
31,042 |
4 |
ВЛ 10 кВ Ф10-05 |
35,30 |
СИП-3 (1х70) |
0,493 |
0,291 |
20,192 |
5 |
ВЛ 10 кВ Ф10-06 |
1,76 |
СИП-3 (1х95) |
0,363 |
0,284 |
0,639 |
|
|
13,08 |
СИП-3 (1х70) |
0,493 |
0,291 |
6, 448 |
6 |
ВЛ 10 кВ Ф10-07 |
1,5 |
СИП-3 (1х95) |
0,363 |
0,284 |
0,545 |
|
|
4,38 |
СИП-3 (1х70) |
0,493 |
0,291 |
2,159 |
7 |
ВЛ 10 кВ Ф10-08 |
18,92 |
СИП-3 (1х70) |
0,493 |
0,291 |
10,822 |
Примечание: ВЛ
10 кВ Ф10-06 и ВЛ 10 кВ Ф10-07 самые загруженные,
поэтому увеличиваем сечение магистральной
линии до 95 мм
.
Потери электроэнергии в линии можно определить по формуле [10]:
,
где Rл – активное сопротивление линии, Ом:
tгод – число часов работы линии в году, tгод = 8760 часов [13];
Uном – номинальное напряжение линии, В.
Реальная линия работает с переменной нагрузкой, тогда для каждой нагрузки потери энергии будут различны, поэтому исходя из суточных графиков нагрузок, для зимнего и летнего дня потери электроэнергии определяем как [13]:
,
где Sмах – максимальная нагрузка линии, определяется из суточных графиков нагрузок, кВА;
– время потерь, принимаем из литературы [14] для смешанных потребителей с преобладанием производственной нагрузки 1800 часов.
Расчеты потерь энергии в линиях 10 кВ приведены в таблице 6.4.
Таблица 6.4. – Расчет потерь энергии в линиях 10 кВ
Наименование |
Sмах, кВА |
Длина, км |
R0, Ом/км |
Rл, Ом |
ч |
Uном В |
кВт∙ч |
ВЛ 10 кВ Ф10-01 |
130 |
13,75 |
0,493 |
6,779 |
1800 |
10000 |
2062 |
ВЛ 10 кВ Ф10-02 |
287 |
52,63 |
0,493 |
25,947 |
1800 |
10000 |
38470 |
ВЛ 10 кВ Ф10-04 |
547 |
54,27 |
0,493 |
26,755 |
1800 |
10000 |
144096 |
ВЛ 10 кВ Ф10-05 |
365 |
35,30 |
0,493 |
17,403 |
1800 |
10000 |
41733 |
ВЛ 10 кВ Ф10-06 |
1171 |
1,76 |
0,363 |
0,639 |
1800 |
10000 |
174874 |
|
|
13,08 |
0,493 |
6, 448 |
|
|
|
ВЛ 10 кВ Ф10-07 |
985 |
1,5 |
0,363 |
0,545 |
1800 |
10000 |
47223 |
|
|
4,38 |
0,493 |
2,159 |
|
|
|
ВЛ 10 кВ Ф10-08 |
426 |
18,92 |
0,493 |
9,328 |
1800 |
10000 |
30471 |
Данные потери соответствуют 1 месяцу. Примерные потери электроэнергии за год определим как:
Агод = 174874 ∙ 12 = 2098490 кВт∙ч.
Аналогично определим
потери электроэнергии и на остальных
фидерах 10 кВ. Результаты расчетов
приведены в таблице 6.5.
Таблица 6.5. – Расчет потерь электроэнергии за 1 год
№ |
Наименование |
До реконстр. Ал, кВт∙ч |
До реконстр. Агод, кВт∙ч |
После реконстр. Ал,кВт∙ч |
После реконстр. Агод, кВт∙ч |
1 |
ВЛ 10 кВ Ф10-01 |
2409 |
28908 |
2062 |
24744 |
2 |
ВЛ 10 кВ Ф10-02 |
44946 |
539352 |
38470 |
461640 |
3 |
ВЛ 10 кВ Ф10-04 |
168359 |
2020031 |
144096 |
1729150 |
4 |
ВЛ 10 кВ Ф10-05 |
48760 |
585120 |
41733 |
500796 |
5 |
ВЛ 10 кВ Ф10-06 |
210985 |
2531820 |
127767 |
2098490 |
6 |
ВЛ 10 кВ Ф10-07 |
59151 |
709812 |
47223 |
566676 |
7 |
ВЛ 10 кВ Ф10-08 |
35599 |
427188 |
30471 |
365652 |
Расчётные потери электроэнергии в линиях 10 кВ до реконструкции значительно больше потерь после реконструкции. Это говорит о том, что реконструкция в действительности уменьшит потери электроэнергии.