СОДЕРЖАНИЕ
Введение 5
1 Определение нагрузок в комплексной форме 7
2 Выбор трансформаторов на подстанциях 9
3 Определение приведенных мощностей в максимальном и
минимальном режиме 11
4 Выбор схем электрической сети 16
5 Расчет вариантов сетей 18
6 Технико-экономическое сравнение двух выбранных
вариантов. Схемы проектируемой сети 36
7 Выбор трансформаторов на системной подстанции 40
8 Окончательный электрический расчет оптимального
варианта схемы проектируемой сети 41
9 Выбор отпаек на трансформаторных подстанциях 44
10 Выбор главной схемы подстанции №1 49
11 Расчет токов короткого замыкания 51
12 Выбор оборудования на подстанции 57
13 Выбор релейных защит трансформатора и расчет основной защиты 63
14 Разработка конструкции распределительного устройства 35 кВ 70
15 Расчет защитного заземления на подстанции №1 72
16 Ревизия силового трансформатора 74
17 Экономическая часть 80
18 Охрана труда 95
Заключение 103
Список литературы 104
ВВЕДЕНИЕ
Энергетика является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.
Основным направлением развития энергетики в России является сооружение электрических станций большой мощности. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на энергосберегающие технологии производства, совершенствование электрооборудования, сокращение всех видов энергетических потерь и повышение использования вторичных ресурсов.
Воронежская область — субъект Российской Федерации, область в центре европейской части России. Областной центр — город Воронеж. Расстояние до Москвы — около 515 км. Площадь территории области — 52,2 тыс. км², что составляет около трети площади всего Черноземья. Протяжённость области с севера на юг — 277,5 км и с запада на восток — 352 км.
Образована 13 июня 1934 года.
Климат на территории области — умеренно-континентальный с средней температурой января −7° −8° C, июля +20° +21° C и со среднегодовой температурой от +5,0 °C на севере области до +6,5 °C на юге. Осадков выпадает от 600 мм на северо-западе до 450 мм на юго-востоке. Большая часть области представляет собой лесостепь, но на юго-востоке имеется степная зона. Среди почв преобладают чернозёмы.
Минерально-сырьевая база Воронежской области представлена месторождениями нерудного сырья, в основном строительными материалами (пески, глины, мел, граниты, цементное сырье, охра, известняк, песчаник), есть большие запасы фосфоритов, мела, никеля, меди и платины.
По структуре хозяйства Воронежская область индустриально-аграрная. Отраслью специализации региона является пищевая промышленность (27 %), второе место занимают машиностроение и металлообработка (23 %), третье место — электроэнергетика (18 %).
Промышленность области специализируется на производстве станков, металлических мостовых конструкций, кузнечно-прессового и горно-обогатительного оборудования, электронной техники, пассажирских самолетов-аэробусов, синтетического каучука и шин, огнеупорных изделий, сахара-песка, маслобойно-жировой и мясной продукции.
На базе разведанного минерального сырья в Воронежской области работает ряд предприятий, наиболее крупными из которых являются ОАО «Павловскгранит», ОАО «Воронежское рудоуправление», Семилукский и Воронежский комбинаты стройматериалов, ОАО «Подгоренский цементник», ЗАО «Копанищенский комбинат стройматериалов», «Журавский охровый завод» и другие. В области идёт освоение минеральных подземных вод.
Профиль сельского хозяйства — свекловичный с посевами подсолнечника и зерновых культур, молочно-мясным скотоводством, свиноводством и овцеводством.
1 Определение нагрузок в комплексной форме
1.1 Расчет подстанции №1
(1)
где P – активная мощность, приходящая на подстанцию, МВт;
cosφ – коэффициент мощности.
(2)
где S – полная мощность, приходящая на подстанцию, МВА;
P – активная мощность, приходящая на подстанцию, МВт.
(3)
где P – активная мощность, приходящая на подстанцию, МВт;
Q – реактивная мощность, приходящая на подстанцию, МВар.
Максимальный режим Минимальный режим
1.2 Расчет подстанции №2
1.3 Расчет подстанции №3
2 Выбор трансформаторов на подстанциях
2.1 Расчет подстанции №1
(4)
где Smax – максимальная мощность, приходящая на подстанцию, МВА;
Кав – коэффициент аварийной перегрузки, 1,4.
Выбираем два трансформатора типа ТДН-10000/35/6,3 [5, с140]
(5)
где Smax – максимальная мощность, приходящая на подстанцию, МВА;
Sн – номинальная мощность трансформатора, МВА.
2.2 Расчет подстанции №2
Выбираем два трансформатора типа ТДН-16000/35/10,5 [5, с140]
2.3 Расчет подстанции №3
Выбираем один трансформатор типа ТМ-1600/35/0,4 [5, с140]
Технические характеристики трансформаторов сведем в таблицу 2.1
Таблица 2.1 – Технические характеристики трансформаторов
№ ПС |
Тип тр-ра |
Станд. ответвления |
Uн, кВ |
ΔPСТ, кВт |
ΔPКЗ, кВт |
IXX, % |
Uк, % |
||||||||
UВН |
UСН |
UНН |
UВН |
UВС |
UСН |
||||||||||
1 |
ТДН-10000/ 35/ 6,3 |
±6*1,5% ВН |
36,75 |
- |
6,3 |
12 |
60 |
0,75 |
8 |
- |
- |
||||
2 |
ТДН-16000/ 35/ 10,5 |
±4*2,5% ВН |
36,75 |
- |
10,5 |
17 |
85 |
0,7 |
10 |
- |
- |
||||
3 |
ТМ-1600/ 35/0,4 |
±2*2,5% |
35 |
- |
0,4 |
2,75 |
18 |
1,3 |
6,5 |
- |
- |
||||
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННЫХ МОЩНОСТЕЙ В МАКСИМАЛЬНОМ И МИНИМАЛЬНОМ РЕЖИМЕ
3.1 Определяем параметры схемы замещения подстанции №1
Расчет трансформатора ТДН-10000/35/6,3
Рисунок 3.1 – Схема замещения подстанции №1
Определяем активное сопротивление схемы замещения
(6)
где △Ркз – потери трансформатора в режиме короткого замыкания, кВт;
Uн – номинальное напряжение трансформатора, кВ;
Sнт – номинальная мощность трансформатора, МВА.
Определяем индуктивное сопротивление схемы замещения
(7)
где Uк – напряжение при коротком замыкании, %;
Uн – номинальное напряжение трансформатора, кВ;
Sнт – номинальная мощность трансформатора, МВА.
Определяем потери проводимости
(8)
где △Рхх – потери трансформатора в режиме холостого хода, кВт.
(9)
где Ixx – ток холостого хода трансформатора, %;
Sнт – номинальная мощность трансформатора, МВА.
Определим мощности в начале звена
(10)
где S1 – мощность в начале обмотки ВН трансформатора, МВА;
△SТ1 – потери в обмотке ВН трансформатора, МВА.
Определим приведенные мощности
(11)
3.2 Определяем параметры схемы замещения подстанции №2
Расчет трансформатора ТДН-16000/35/10,5
Рисунок 3.2 – Схема замещения подстанции №2
Определяем активное сопротивление схемы замещения
Определяем индуктивное сопротивление схемы замещения
Определяем потери проводимости
Определим мощности в начале звена
Определим приведенные мощности
3.3 Определяем параметры схемы замещения подстанции №3
Расчет трансформатора ТМ-1600/35/0,4
Рисунок 3.3 – Схема замещения подстанции №3
Определяем активное сопротивление схемы замещения
Определяем индуктивное сопротивление схемы замещения
Определяем потери проводимости
Определим мощности в начале звена
Определим приведенные мощности
