ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время ускорение научно-технического прогресса диктует необходимость совершенствования промышленной электроэнергетики: создания экономичных, надежных систем электроснабжения промышленных предприятий, освещения, автоматизированных систем управления электроприводами и технологическими процессами; внедрения микропроцессорной техники, элегазового и вакуумного электрооборудования, новых комплектных преобразовательных устройств. На проектирование электроснабжения промышленных предприятий занято огромное количество инженерно-технических работников, накопивших значительный опыт. Однако в бурный прогресс в технике и, в частности, в энергетике выдвигают все новые проблемы и вопросы, которые должны учитываться при проектировании и сооружении современных сетевых объектов.

Проектируемая подстанция расположена в районе *****.

Данный район является динамически развивающимся. В связи с активной застройкой микрорайона встаёт вопрос о дополнительной мощности для питания электроприемников.

Электроэнергией район обеспечивается от энергосистемы в данном проекте рассмотрен вопрос о питании проектируемого поселка в районе **** по линиям 35 кВ, а также питание остальных потребителей напряжением 10 кВ.

Непрерывность технологического процесса, тяжелые условия работы электроустановок и электрооборудования создают особые требования к системе электроснабжения. Это надежность и бесперебойность питания.

При выборе главной схемы неотъемлемой частью ее построения являются обоснование и выбор параметров оборудования и аппаратуры и рациональная их расстановка в схеме, а также принципиальное решение вопросов защиты, степени автоматизации и эксплуатационного обслуживания подстанции. Последние вопросы в свою очередь оказывают непосредственное влияние на наличие или отсутствие эксплуатационного и ремонтного персонала на главной понизительной подстанции предприятия.

Надежность уже выбранной главной схемы электрических соединений определяется надежностью ее составляющих элементов, в число которых входят силовые трансформаторы, выключатели, разъединители, сборные шины, а также линии электропередачи.

В целях обеспечения бесперебойности питания электроэнергией ответственных потребителей и повышения устойчивости аппаратуры по отношению к токам короткого замыкания предусматривается автоматизация в системах электроснабжения АВР, АПВ, что позволяет обходиться без дежурного персонала на подстанциях.

Экономическая целесообразность главной схемы электрических соединений предприятия определяется суммарными минимальными расчетными затратами.

На стороне 10 кВ приняты новые ячейки КРУН типа КМ-1 ,которые укомплектованы вакуумными выключателями BB/TEL-10, управление выключателями осуществляется блоками BU/TEL.

На 110 кВ установлены элегазовые выключатели ВГБУ – 110 У1 с моторным приводом .

Питание потребителей собственных нужд пс и цепей оперативного тока осуществляется от двух трансформаторов собственных нужд напряжением

10/0,4мощностью кВA каждый. Щит СН состоит из двух секций

соединенных секционным автоматом, В нормальном режиме секционный автомат находится в отключенном положении.

1. Технико-экономический расчёт.

Мощ ность КЗ Sкз, МВ А	IЗ, кА	Длина линии L110,км	Подстан-ция U, кВ	Напря жения U, кВ	Рmax, МВт	Cos 
8000	1,25	20	110/35/10	35 10	18,5 10,8	0,85 0,88

Таблица .1 - Исходные данные .

1.1 Расчёт нагрузок на шинах пс.

1.1.1. Полные мощности подстанции по ступеням напряжения

S = == 21,26 МВА S === 12МВА

1.1.2. Реактивные мощности ПС.

Q_м ^СН ===10,45Мвар.

Q_м ^НН ===5,2Мвар.

1.1.3.Полные мощности ПС.

Р_м^ВН= Р_м^НН + Р_м^СН=18,5+10,8=29,3 МВт.

Q_м ^ВН= Q_м ^НН + Q_м ^СН=10,45+5,2=15,65 Мвар.

S_м^ВН= ==33,21МВА.

1.2 Расчет годового потребления энергии.

По расчетным графикам нагрузок (Приложение №1) рассчитывается годовая энергия потребления.

1.2.1 Энергия зимних суток.

W = Р₁ t₁ + Р₂ t₂ + Р₃ t₃ + Р₄ t₄ + Р₅ t₅ = 5*6+8*4+10,8*6+7*6+5*2 = =178,8 МВт* час.

W = Р₁ t₁ + Р₂ t₂ + Р₃ t₃ + Р₄ t₄ + Р₅ t₅ = 6*4+8*4+12*2+18,5*6+16*2+12*4+6*2 = 283 МВт* час.

1.2.2 Энергия летних суток.

W= = Р₆ t₆ + Р₇ t₇ + Р₈ t₈ + Р₉ t₉ + Р₁₀ t₁₀ = 4*8+7*2+10*6+6*4+4*4 = 146

МВт* час.

W =Р₆ t₆ + Р₇ t₇ + Р₈ t₈ + Р₉ t₉ + Р₁₀ t₁₀ =4*6+6*2+12*2+16*6+10*4+4*4 = =212 МВт* час.

1.2.3 Электрическая энергия потреблённая за год по каждому графику

N_З=213 – количество зимних суток;

N_Л=152 – количество летних суток;

W_ГОД = W_ЗС N_З + W_ЛС N_Л МВт час

W= WN_З + W N_Л = 283*213+212*152=92503МВт* час.

W= WN_З + W N_Л = 178,8*213+146*152=60276,4 МВт* час.

1.3 Время максимума потребления нагрузки

Т_М = ,час.

Т_{М, СН} = == 5000час.

Т_{М, НН} = == 5581час.

Т _{М ,ВН} = == 5215час.

1.4 Время максимальных потерь энергии -

Рассчитывается, за год на каждом напряжении. Годовая продолжительность времени потерь принимается календарная Т=8760 часов

, час.

для каждой из сторон:

τ _СН = =3410час.

τ _НН = =4075час.

τ _ВН = =3650час.

1.5 Выбор трансформаторов

Трансформатор выбирается с учётом его загрузки и с учётом максимально допустимой S _мах.вн.

В нашем случае S _мах.вн. 33,21 МВА, согласно ПУЭ выбираем трансформаторы по 70% загрузке в нормальном режиме.

Sном.т = 0,7* S _м ^ВН = 0,7*33,21 = 23,25МВА. По таблице 3.6 стр.150 [2] выбираем трансформатор.

Вариант 1. ТДТН-25000/110 Вариант 2. ТДТН-40000/110

трансформатор 3-х фазный; система охлаждения: дутье ; 3-х обмоточный с наличием устройства РПН.

Таблица. 2 - Технические параметры трансформаторов .

Тип	Sном	U (кВ)			Pк кВт	Pхх кВт	Uк%			Iхх %
	МВА	ВН	СН	НН	В-Н		В-С	В-Н	С-Н
ТДТН-25000/ 110	25	115	38,5	10,5	140	28,5	10,5	17,5	6,5	0,7
ТДТН-40000/ 110	40	115	38,5	10,5	200	39	10,5	17,5	6,5	0,6

1.6 Расчёт потерь электроэнергии в трансформаторах.

Вариант-1:

1.6.1 Определяем коэффициент аварийной перегрузки.

= 1,33

Выбранный трансформатор удовлетворяет условию:

К_п.ав = 1,33 < К_доп = 1,4

1.6.2 Определяем потери мощности в трансформаторе:

Р_к.в.= Р_к.с.= Р_к.н.=0,5* Р_к.вн-сн=0,5*140=70кВт

1.6.3.Определяем потери электроэнергии в трансформаторе:

Вариант-2:

1.6.4.Определяем коэффициент аварийной перегрузки.

= 0,83

Выбранный трансформатор не удовлетворяет условию:

К_п.ав = 0,83 < К_доп = 1,4

Т.к в аварийных ситуациях есть возможность отключения потребителя 3-й категории, то оставляем для дальнейших расчетов данный трансформатор.

1.6.5 Определяем потери мощности в трансформаторе:

Р_к.в.= Р_к.с.= Р_к.н.=0,5* Р_к.вн-сн=0,5*140=70кВт

1.6.6 Определяем потери электроэнергии в трансформаторе: