Содержание

Введение…………………………………………………………………………8

1 Общая характеристика подстанции…………………………………………10

1.1 Присоединение подстанции к системе……………………………………10

2 Характеристика отходящих линий…………………………………………..12

3 Обосносвание реконструкции подстанции…………………………...……..13

4 Выбор силовых трансформаторов…………………………………………...14

4.1 Технико-экономический расчет трансформаторов……………………….15

5 Расчет токов короткого замыкания…………………………………………..17

5.1 Расчетная схема установок…………………………………………………18

5.2 Эквивалентные схемы замещения………………………………………….19

5.3 Расчет токов короткого замыкания………………………………………...23

6. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры………………………….35

6.1 Выбор выключателей и разъединителей…………………………………...35

6.2 Выбор трансформаторов тока………………………………………………43

6.3 Выбор трансформаторов напряжения……………………………………...47

7 Выбор кабелей и проводов………...………………………………………….48

8 Расчет собственных нужд подстанции………………………………………50

9.Расчет релейной защиты………………………………………………………53

9.1 Расчет релейной защиты отходящих линий…………………………….....55

9.2 Расчет защиты силового трансформатора…………………………………59

9.2.1 Расчет дифференциальной защиты трансформаторов…………………59

9.2.2 Максимальная токовая зашита……………………………………………62

9.2.3 Защита от перегрузки……………………………………………………...63

9.2.4 Газовая защита трансформаторов………………………………………...64

9.3 Расчет устройств автоматики…………………………………………….....64

9.3.1 Автоматическое включение резерва…………………………………......65

9.4 Защита трансформатора собственных нужд………………………………66

10 Организационно-экономическая часть…………………………..…………67

10.1 Технико - экономическое сравнение вариантов схемы электроснабжения ………………………………………………………………67

10.2 Расчет сметы затрат на строительно-монтажные работы…..…………..74

10.2.1 Спецификация электрооборудования………………………………….74

10.2.2 Составление сметы затрат на строительно-монтажные работы……..75

10.2.3 Пересчет сметы в ценах 2006 года…………………………………….75

10.2.4 Составление сметы затрат на демонтажные работы………………….86

10.2.5 Составление сметы затрат на пусконаладочные работы……………..87

10.3 Организация строительно-монтажных работ по вводу энергообъекта.87

10.3.1 Расчет численности и состава бригад электромонтажников………...88

10.3.2 Разработка ленточного графика………………………………………..89

11. Раздел по охране труда……………………………………………………..90

11.1 Введение…………………………………………………………………....90

11.2 Проектирование мер безопасности при реконструкции подстанции…..91

11.3 Расчет устройств молниезащиты………………………………………....95

11.4 Повышение устойчивости электроснабжения объекта в условиях возможных ЧС…………………………………………………………………...97

Список литературы………………………………………………………..…...98

Приложения………………………………………………………………….....100

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в связи с переходом сельского хозяйства на промышленную основу, строительством крупных животноводческих комплексов, ростом электропотребления на производстве и в быту единичные мощности электропотребителей растут. Но структура организации сельскохозяйственного производства, малая плотность населения сельских районов определяют малую плотность электрических нагрузок и значительную протяженность электрических сетей.

Энергоснабжающие организации постоянно проводят технические мероприятия по повышению надежности работы оборудования и уменьшению аварийности в направлениях: совершенствование схем электроснабжения, сокращение протяженности линий распределительных сетей 10 кВ и 35 кВ, строительство ВЛ для резервирования подстанций.

Основой системы ЭС являются электрические сети напряжением 0.38- 110 кВ, от которых снабжаются электроэнергией преимущественно сельскохозяйственные потребители, включая коммунально-бытовые, объекты мелиорации и водного хозяйства, а также предприятия и организации, предназначенные для бытового и культурного обслуживания сельского населения..

Трансформаторные подстанции (ТП) 35-110 кВ, применяемые для электроснабжения сельскохозяйственных районов, имеют один или два трансформатора напряжением 35/10 кВ, мощностью 630-6300 кВА; 110/10 кВ – 2500-10000 кВА; 110/35/10 кВ – 6300-80000 кВА. Место размещение подстанции выбирается вблизи центра электрических нагрузок, автомобильных дорог и железнодорожных станций. Подстанция (ПС) должна располагаться, как правило, на непригодных для сельскохозяйственного использования земель; на незаселенной или занятой кустарниками территории; по возможности вне зон интенсивных природных и промышленных загрязнений. Важным требованием при размещении ПС является обеспечение удобных заходов ВЛ.

Рациональное проектирование сетевых ПС всех типов и категорий и, в частности, рациональное и экономичное построение главных электрических схем, выбор параметров оборудования и аппаратуры, а также оптимальная их расстановка представляет собой сложную и ответственную задачу.

Темой дипломного проекта является проектирование подстанции 35/10 кВ сельскохозяйственного назначения. Строительство подстанции необходимо для электроснабжения села Ломоватка и потребителей Великоустюгского района. Строительство позволит максимально приблизить высшее напряжение 35 кВ к центру потребления электроэнергии, что дает распределительным сетям 10 кВ резервирование и минимальную протяженность линий.

1 Общая характеристика подстанции

1. Присоединение подстанции к системе

Проектируемая подстанция по своему назначению является районной понизительной. Подстанция включена в рассечку линии напряжением 35 кВ. Такая подстанция считается проходной.

Типовое схемное решение для проходной подстанции на стороне высшего напряжения – мост с выключателями в цепях трансформаторов. Данная схема обеспечивает надежное электроснабжение потребителей подстанции, а также надежность перетоков мощности через рабочую перемычку. Схема учитывает перспективу развития электрических сетей и возможность расширения РУ-35 кВ, путем присоединения дополнительной линии к РУ-35 кВ. В этом заключается ее преимущество перед схемой мостика с отделителями и короткозамыкателями в цепях трансформаторов. Главная схема электрических соединений представлена на рис.1.1.

На подстанции предусмотрена установка одного двухобмоточного силового трансфотматора 35/10 кВ. Расчет и технико-экономическое обоснование выбора см. раздел 10.

Выбор защитной и коммутационной аппаратуры данных классов напряжения см. далее раздел 6.

Защита от грозовых и коммутационных перенапряжений осуществляется с помощью устанавливаемых ОПН. От прямых ударов молнии-молниеотводами.

Величина тока короткого замыкания на шинах35 кВ в режиме максимума энергосистемы составляет 3.02 кА, в режиме минимума 2.04 кА.

Рисунок 1.1 - Главная схема подстанции

2 Характеристика нагрузок отходящих линий 10 кВ

Параметры отходящих воздушных линий представлены в таблице 2.1

Таблица 2.1 Параметры отходящих линий

Наименование присоединения	Uн, кВ	Тип провода	L, км	Р, кВт
Собственные нужды	10	АВБбШв-70		729
Нижний склад	10	АС-50	6,3	1091
Пихтово	10	АС-50	40,7	109
Талицы	10	АС-50	35,8	109
Красавино	10	АС-50	21,2	100
Завод	10	АС-50	39,7	300
Ломоватка	10	АС-50	11,9	250
Глебово	10	АС-50	43,4	290

При определении расчетной мощности подстанции следует учесть мощность трансформаторов собственных нужд (ТСН), которые обычно присоединяются к сборным шинам НН, а также коэффициент перспективы роста нагрузок на 5-10 лет (К₁₀=1.25).Расчетную мощность подстанции определим по формуле:

S_{расч.п/с}=( S_расч+S_сн)К_10, (2.1)

где S_расч = Р_ср / cos  - расчетная мощность нагрузки подстанции, МВА;

S_сн – мощность ТСН, МВА.

Предварительно выбираем мощность собственных нужд подстанции по табл. 5.2 [2], S_сн=200 кВА.

Полная расчётная мощность подстанции будет равна :

S_{расч.п/с}=( S_расч+S_сн)К₁₀ =(7667.5 /0.83+0.2)1.25= 11.548 [МВА].