- •Содержание
- •Введение
- •1 Описание существующей схемы подстанции, ее недостатков
- •Описание существующей схемы подстанции
- •Описание недостатков существующей подстанции
- •2 Расчет нагрузок на всех шинах подстанции «Городская» 110/35/10 кВ
- •3 Выбор числа и мощности трансформаторов
- •3.1 Предварительный выбор мощности трансформатора
- •3.2 Уточненный расчет мощности трансформатора
- •3.2.1 Факторы, влияющие на срок службы трансформатора
- •3.2.2 Опасность длительных воздействий
- •3.2.3 Опасность кратковременных воздействий
- •3.2.4 Ограничения тока и температуры
- •3.2.5 Расчет температуры обмотки трансформатора
- •3.2.6 Относительный износ витковой изоляции
- •3.2.7 Температура охлаждающей среды
- •3.2.8 Выполнение расчета
- •4 Расчет токов короткого замыкания
- •4.1 Расчет сверхпереходного тока кз
- •4.2 Расчет ударного тока кз
- •4.3 Расчет апериодической составляющей тока кз
- •4.4 Расчет теплового импульса тока
- •5 Выбор электрических аппаратов и проводников
- •5.1 Расчет токов продолжительного режима работы
- •5.2 Выбор аппаратов ру вн, сн
- •5.3 Выбор электрических аппаратов ру 10 кВ
- •5.4 Выбор проводников на стороне вн 110кВ
- •5.4.1 Выбор питающих линий (цепь вводного выключателя 110 кВ)
- •5.4.2 Выбор ошиновки ру 110 кВ
- •5.4.3 Выбор отходящих линий 110 кВ
- •5.5 Выбор проводников на стороне сн 35 кВ
- •5.5.1 Выбор токоведущих частей от выводов 35 кВ трансформатора до сборных шин 35 кВ
- •5.5.2 Выбор сборных шин 35 кВ
- •5.5.3 Выбор отходящих линий 35 кВ
- •5.6 Выбор проводников на стороне нн 10 кВ
- •5.6.1 Выбор отходящих линий на 10 кВ
- •5.6.2 Выбор ошиновки от выводов нн трансформатора до кру
- •5.6.3 Выбор изоляторов
- •5.6.3.1 Выбор опорных изоляторов
- •5.6.3.2 Выбор проходных изоляторов
- •6 Выбор систем и источников оперативного тока
- •7 Выбор трансформаторов собственных нужд
- •8 Расчет заземления подстанции
- •9 Расчёт молниезащиты подстанции
- •10 Расчет и выбор релейной защиты
- •10.1 Защита силовых трёхобмоточных трансформаторов
- •10.2. Защита отходящих линий
- •10.3 Устройства автоматики
- •10.4 Расчёт параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты трансформатора тдтн-25000/110 на основе микропроцессорного устройства типа «Сириус-т»
- •11 Учет и измерение электроэнергии
- •11.1 Организация коммерческого и технического учёта электроэнергии на реконструированной подстанции 110/35/10 кВ «Городская»
- •11.2 Принципы организации аскуэ на подстанции «Городская»
- •11.3 Выбор системы учета и измерения электроэнергии на пс
- •11.4 Проверка измерительных трансформаторов
- •11.4.1 Проверка трансформаторов тока по вторичной нагрузке
- •11.4.2 Проверка трансформаторов напряжения по вторичной нагрузке
- •12 Финансовый анализ проекта
- •12.1 Составление календарного плана-графика выполнения работ
- •12.2 Сметный расчёт на реконструкцию подстанции
- •12.2.1 Составление сметы
- •12.2.2 Расчёт годовых амортизационных отчислений
- •12.2.3 Расчёт численности ремонтного и обслуживающего персонала
- •12.2.4 Расчёт заработной платы ремонтного и обслуживающего персонала
- •12.2.5 Расчёт затрат на материалы и запасные части
- •12.2.6 Расчёт годовых эксплуатационных приведённых затрат
- •12.3 Определение выгод от реализации электроэнергии потребителям
- •12.4 Расчет основных показателей достоинства проекта реконструкции подстанции «Городская»
- •13 Безопасность и экологичность проекта
- •13.1Анализ опасных и вредных факторов
- •13.2 Микроклимат
- •13.3 Производственное освещение
- •13.4 Шум и вибрация
- •13.5 Электромагнитные поля промышленной частоты
- •13.6 Электробезопасность
- •13.7 Пожарная безопасность
- •13.8 Мероприятия по охране окружающей среды
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
- •Руководство по проектированию систем оперативного постоянного тока (сопт) пс енэс Типовые проектные решения
- •1 Введение
- •2 Нормативные ссылки
- •3 Термины и определения
- •4 Обозначения и сокращения
- •5 Структура сопт
- •6 Режимы работы сопт
- •7 Обоснование применения централизованных и децентрализованных сопт на пс енэс
- •8 Типовые решения построения сопт
- •9 Описание решений сопт для аб с концевыми элементами
- •10 Конструктивное исполнение щитов постоянного тока и шкафов распределения оперативного тока
5.5.2 Выбор сборных шин 35 кВ
Сборные шины РУ 35 кВ выполняются тем же проводом, что и питающие линии (АС 50/8).
Выбираем подвесные изоляторы типа ЛК70/35.
5.5.3 Выбор отходящих линий 35 кВ
- Отходящие линии к предприятию деревообрабатывающей промышленности «Мебельдревпром».
Выбираем провод марки АС. Сечение провода выбираем:
1) по экономической плотности тока:
|
|
|
где
А (см. п. 5.1),
jэ = l,1 А/мм2 - нормированное значение экономической плотности тока [2].
Принимаем провод АС 70/11; длительно допустимый ток Iдоп.ном=265 А; диаметр d = 11 мм [1].
2) по допустимому току:
|
|
|
где
=
138,691A
(см.п.5.1).
Получилось, что
138,691 А<265 А.
3) по термической стойкости:
Согласно ПУЭ проверка на термическое действие тока КЗ не производится (неизолированные провода имеют большую поверхность охлаждения).
4) по электродинамическому действию тока КЗ:
Проверка на электродинамическое действие тока КЗ для ВЛ не производится, так как iуд=13,019 кА 50кА 2].
5) по условию коронирования:
Проверку проводим по формулам (6.35-6.38)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данный проводник подходит по условию коронирования.
Выбираем подвесные изоляторы типа ЛК70/35.
- Отходящая линия к нефтехимическому производству «Сибур».
Выбираем провод марки АС. Сечение провода выбираем:
1) по экономической плотности тока:
|
|
|
где
А (см. п. 5.1),
jэ = l А/мм2 - нормированное значение экономической плотности тока [2].
Принимаем провод АС 25/4,2; длительно допустимый ток Iдоп.ном=142 А; диаметр d = 6,9 мм [1].
2) по допустимому току:
|
|
|
где
=
46,757A
(см.п.5.1).
Получилось, что
46,757 А<142 А.
3) по термической стойкости:
Согласно ПУЭ проверка на термическое действие тока КЗ не производится (неизолированные провода имеют большую поверхность охлаждения).
4) по электродинамическому действию тока КЗ:
Проверка на электродинамическое действие тока КЗ для ВЛ не производится, так как iуд=13,019 кА 50кА 2].
5) по условию коронирования:
Проверку проводим по формулам (6.35-6.38)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данный проводник подходит по условию коронирования.
Выбираем подвесные изоляторы типа ЛК70/35.
5.6 Выбор проводников на стороне нн 10 кВ
5.6.1 Выбор отходящих линий на 10 кВ
В качестве отходящих линий принимаем трехжильные кабели марки ААШв – кабели с алюминиевой жилой, с бумажной изоляцией, пропитанной вязким или нестекающим изоляционным составом, с алюминиевой оболочкой и наружным покровом из ПВХ пластиката. Для прокладки в земле (в траншеях), за исключением пучинистых и просадочных грунтов, также могут применяться для прокладки по трассам сложной конфигурации.
- Выбор линии, отходящей к нефтехимическому производству «Татнефтехим»
|
Сечение провода выбираем: | |||||||||||
|
1) |
по экономической плотности тока: | ||||||||||
|
|
(5.39) | ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
|
|
- |
нормированная плотность тока [1], А/мм2. | ||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Принимаем
трехжильный кабель сечением
| |||||||||||
|
2) |
по допустимому току: | ||||||||||
|
|
(5.40) | ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
|
|
- |
длительно
допустимый ток провода с учётом
поправки на
число рядом проложенных в земле
кабелей | ||||||||
|
|
(5.41) | ||||||||||
|
К
«Татнефтехим» отходит 2 кабельные
линии; согласно ПУЭ в одной траншее
допускается укладывать до 6 кабелей
с минимальным расстоянием по горизонтали
в свету между ними не менее 100 мм,
принимаю 2 кабеля в одной траншее с
расстоянием между кабелями в свету
100 мм и | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Условие
не выполняется, принимаем решение на
одну отходящую линию принять по 2
кабеля того же сечения, и прокладываем
в одной траншее 4 кабеля с расстоянием
между кабелями в свету 100 мм и
Принимаем
2 кабеля сечением Проверяем по допустимому току: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
3) |
по термической стойкости: | ||||||||||
|
Для проверки термической стойкости определим ток КЗ за пучком из 2-х кабелей: Определим активное и индуктивное сопротивление кабеля: | |||||||||||
|
|
(5.42) | ||||||||||
|
где |
|
- |
индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом; | ||||||||
|
|
|
- |
активное сопротивление кабельной линии, Ом; | ||||||||
|
|
|
- |
удельное индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом/км; | ||||||||
|
|
|
- |
удельное активное сопротивление кабельной линии, Ом/км; | ||||||||
|
|
|
- |
длина кабельной линии, км. | ||||||||
|
|
| ||||||||||
|
С учётом параллельного соединения кабелей в пучке получаем: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Полное результирующее сопротивление: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
Ток КЗ за пучком кабелей: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
По каждому кабелю проходит ток КЗ: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Тогда тепловой импульс тока КЗ: | |||||||||||
|
|
(5.43) | ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Минимальное сечение по термической стойкости: | |||||||||||
|
|
(5.44) | ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Производим проверку: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Таким
образом, принимаем по 2 кабеля сечением | |||||||||||
- Выбор линии, отходящей к производству бытовой химии «Оргхим»
|
Сечение провода выбираем: | |||||||||||
|
1) |
по экономической плотности тока: | ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
|
|
- |
нормированная плотность тока [1], А/мм2. | ||||||||
|
Принимаем
трехжильный кабель сечением
| |||||||||||
|
2) |
по допустимому току: | ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
|
|
- |
длительно
допустимый ток провода с учётом
поправки на
число рядом проложенных в земле
кабелей | ||||||||
|
|
| ||||||||||
|
К
«Оргхим» отходит 2 кабельные линии;
согласно ПУЭ в одной траншее допускается
укладывать до 6 кабелей с минимальным
расстоянием по горизонтали в свету
между ними не менее 100 мм, принимаю 2
кабеля в одной траншее с расстоянием
между кабелями в свету 100 мм и | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Условие
не выполняется, принимаем решение на
одну отходящую линию принять по 2
кабеля, и прокладываем в одной траншее
4 кабеля с расстоянием между кабелями
в свету 100 мм и
Принимаем
2 кабеля сечением Проверяем по допустимому току: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
3) |
по термической стойкости: | ||||||||||
|
Для проверки термической стойкости определим ток КЗ за пучком из 2-х кабелей: Определим активное и индуктивное сопротивление кабеля: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
где |
|
- |
индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом; | ||||||||
|
|
|
- |
активное сопротивление кабельной линии, Ом; | ||||||||
|
|
|
- |
удельное индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом/км; | ||||||||
|
|
|
- |
удельное активное сопротивление кабельной линии, Ом/км; | ||||||||
|
|
|
- |
длина кабельной линии, км. | ||||||||
|
|
| ||||||||||
|
С учётом параллельного соединения кабелей в пучке получаем: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Полное результирующее сопротивление: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
Ток КЗ за пучком кабелей: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
По каждому кабелю проходит ток КЗ: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Тогда тепловой импульс тока КЗ: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Минимальное сечение по термической стойкости: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
где |
| ||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Производим проверку: | |||||||||||
|
|
| ||||||||||
|
Таким
образом, принимаем по 2 кабеля сечением | |||||||||||
- Выбор линии, отходящей к инструментальному завод «Металлорежущий инструмент»
|
Сечение провода выбираем: | ||||||||
|
1) |
по экономической плотности тока: | |||||||
|
|
| |||||||
|
где |
| |||||||
|
|
|
- |
нормированная плотность тока [1], А/мм2. | |||||
|
Принимаем
трехжильный кабель сечением
| ||||||||
|
2) |
по допустимому току: | |||||||
|
|
| |||||||
|
где |
| |||||||
|
|
|
- |
длительно
допустимый ток провода с учётом
поправки на
число рядом проложенных в земле
кабелей | |||||
|
|
| |||||||
|
К
«Металлорежущий инструмент» отходит
2 кабельные линии; согласно ПУЭ в одной
траншее допускается укладывать до 6
кабелей с минимальным расстоянием по
горизонтали в свету между ними не
менее 100 мм, принимаю 2 кабеля в одной
траншее с расстоянием между кабелями
в свету 100 мм и | ||||||||
|
|
| |||||||
|
|
| |||||||
|
Условие
не выполняется. Следовательно, выберем
кабель большего сечения. Принимаем
трехжильный кабель сечением Проверяем по допустимому току: | ||||||||
|
|
| |||||||
|
|
| |||||||
|
3) |
по термической стойкости: | |||||||
|
Т.к. КЛ выполнена из одиночного кабеля, то тепловой импульс вычисляется по току КЗ на шинах к которым подключён кабель. Минимальное сечение по термической стойкости: | ||||||||
|
|
| |||||||
|
где |
| |||||||
|
|
| |||||||
|
|
| |||||||
|
Производим проверку: | ||||||||
|
|
| |||||||
|
Таким
образом, принимаем трехжильный кабель
сечением | ||||||||












(см.п.5.1.2);

,
.
(см.п.5.1.2);
и на
температуру окружающей среды
,
А.
принимаем
равным 1 [2].
[2].

[2].
,
.













(см.
(4.11)).


(см.п.5.4);
(см.п.5.4).
1,

.
(см.п.5.1.2);
,
.
(см.п.5.1.2);
и на
температуру окружающей среды
,
А.
принимаем
равным 1 [2].
[2].

[2].
,
.













(см.
(4.11)).


(см.п.5.4);
(см.п.5.4).
1,

.
(см.п.5.1.2);
,
.
(см.п.5.1.2);
и на
температуру окружающей среды
,
А.
принимаем
равным 1 [2].
[2].

,
.


1,
(см.п.4).

.