Электрооборудование подстанции

                                
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание

                                                                                                                         

1.     Введение…………………………………………………………………...3-4

2.Характеристика и назначение проектируемого объекта…………………...5-7  

3.Определение необходимого варианта электроснабжения………………....8-9

4.Расчет электрических нагрузок районной подстанции……….…………10-12

5.Выбор мощности трансформаторов…………………………………...….13-17

6.Расчет ЛЭП  и выбор проводов ,Расчет шин………………………..…….18-24

7.Расчет токов  короткого замыкания……………………………………….25-28

8.Выбор трансформаторных пунктов    ……………………..……………..29-30

9.Выбор и расчет  электрооборудования…………………………………....31-35

10.Выбор заземляющего устройства электроустановок…………………..36-38

11.Выбор и  расчет релейной защиты……………………………………….39-43

12.Охрана труда…………………………………………………………...44-48

13.Список  используемой литературы ……………………………………..49  
 

                                
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение 
 

                                   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Введение.

     Электрическая подстанция — электроустановка, предназначенная  для приема, преобразования и распределения  электрической энергии, состоящая  из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств  управления, распределительных и  вспомогательных устройств.

     В зависимости от места и способа  присоединения подстанции к электрической  сети нормативные документы не устанавливают  классификации подстанций по месту  и способу присоединения к  электрической сети. Однако ряд источников даёт классификацию исходя из применяющихся  типов конфигурации сети и возможных  схем присоединения подстанций.

     Тупиковые — питаемые по одной или двум радиальным линиям

     Ответвительные  — присоединяемые к одной или  двум проходящим линиям на ответвлениях.

     Проходные — присоединяемые к сети путём  захода одной линии с двухсторонним  питанием.

     Узловые — присоединяемые к сети не менее  чем тремя питающими линиями.

     Ответвительные  и проходные подстанции объединяют понятием промежуточные, которое определяет размещение подстанции между двумя  центрами питания или узловыми подстанциями. Проходные и узловые подстанции, через шины которых осуществляются перетоки мощности между узлами сети, называют транзитными.

     Также используется термин «опорная подстанция», который как правило обозначает подстанцию более высокого класса напряжения по отношению к рассматриваемой  подстанции или сети.

     По  месту размещения подстанции делятся  на:

     Открытые  — оборудование которой расположено  на открытом воздухе.

     Закрытые  — подстанции, оборудование которых  расположено в здании. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 Характеристика  и назначение проектируемого  объекта. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Характеристика и назначение проектируемого объекта.

        Единая энергосистема Казахстана охватывает всю территорию страны и является централизованно управляемым энергетическим объединением, которое граничит с энергообъединениями России, Киргизии.

      АО «ВК РЭК», обслуживающая Восточно-Казахстанскую  область, является  составной  частью  единой энергосистемы  Казахстана.

     Основная  электрическая сеть энергосистемы  Восточного Казахстана сформирована  с использованием напряжений 220-35кВ.

     Проектируемая подстанция «Турксиб» . Назначение этой подстанции – электроснабжение электроприемников поселков С Мукур и РСУ. Основные потребители электрической энергии являются школы, больницы и другие объекты соцкультбыта, а также жилые дома и предприятия малого и среднего бизнеса, расположенные в поселках.

Подстанция «Турксиб» входит в энергосистему Восточного Казахстана и находится на балансе АО «ВК РЭК».

       Одна из серьезных проблем  в энергетике в целом и в  энергетике Восточного Казахстана  в частности - это старение  основных фондов: линий электропередачи  и оборудования подстанций. Поэтому  в данном проекте рассмотрен  вопрос замены устаревшего оборудования ( масляных выключателей 35 и 6кВ) на  более современное.

Подстанция 35/10кВ «Турксиб» питается по ВЛ-110кВ №40,41 На стороне 35кВ принята одна секционированная система шин 35кВ с секционным выключателем С-35М-630-10. Трансформаторы к ВЛ-35кВ подключены посредством линейных шинных разъединителей РНДЗ-2-35/1000 и выключателей С-35М-630-10. На стороне 10кВ принята  секционированная система сборных шин с секционным выключателем ВМП-10. До ввода 10кВ подключены трансформаторы собственных нужд ТМ-63-6/0,4кВ. Сборные шины 10кВ выполнены на 10 линейных ячеек.

     Чтобы оценить категорию надежности проектируемой подстанции 35/10кВ «Турксиб» рассмотрим , какие потребители будут подключены к шинам этой подстанции с точки зрения надежности электроснабжения.

Электроприёмники  I категорий в поселках Мукур и РСУ:

–электроприёмники большой мощьности

-электродвигатели  противопожарных устройств в  больницах и диспансерах.

Электроприемники  II категории в поселках. С Мукур:

-здания  и учреждения с количеством  работающих более 50-ти человек,

- детские  учреждения,

-медицинские  учреждения, аптеки,

-водопроводная  насосная станция ,

-поселковые  трансформаторные подстанции с  суммарной нагрузкой более 400кВА.

    Допускается питание электроприёмников 2 категории  по одной воздушной линии, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток. Допускается питание  по одной кабельной линии, состоящей  не мене чем из двух кабелей. Присоединенных к одному общему аппарату. При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившего трансформатора за время не более 1 суток допускается питание от одного трансформатора.

    Сооружение  однотрансформаторных подстанций для  потребителей 2 категорий допускается  при наличий централизованного  передвижного трансформаторного резерва  или при наличии другого резервного источника питания от сети СН или  НН, включаемого вручную или автоматически.

      Централизованный трансформаторный  резерв широко используется в  схемах электроснабжения промышленных  предприятий. В этом случае  в цехах сооружаются однотрансформаторные  подстанции и предусматривается  резервный трансформатор, который  при необходимости может быть  установлен на любой цеховой  подстанции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Определение необходимого варианта электроснабжения 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Определение необходимого варианта электроснабжения.

     Выбор главной схемы является  определяющим при проектировании  электрической части подстанции, так как он определяет полный  состав элементов и связей  между ними. Выбранная схема является  исходной при составлении принципиальных  схем электрических соединений, монтажных схем, схем собственных  нужд, схем вторичных соединений  и т.д.

При выборе схем электроснабжения должны учитываться  следующие факторы:

1. Значение  и роль подстанции для энергосистемы

2. Положение  подстанции в энергосистеме, схемы  и напряжения прилегающих сетей

3. Категория  потребителей по степени надежности  электроснабжения 

4. Перспектива  расширения и промежуточные этапы  развития

5. Надежность  электроснабжения потребителей

6. Приспособленность   к проведению ремонтных работ 

7. Оперативная  гибкость электрической схемы

8. Экономическая  целесообразность схемы

    Подстанция предназначена для электроснабжения поселков Мукур и РСУ. Ближайшая подстанции «CФ АО ВК РЕК» имеет напряжение 110кВ и 35кВ, зная что подстанция «Турксиб» имеет потребителей первой категории следовательно она спроектирована с двумя силовыми трансформаторами. 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Расчет электрических нагрузок районной подстанции 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Расчет электрических нагрузок районной подстанции. 

   Районные подстанции питаются от районных (основных) сетей энергетической системы и предназначены для электроснабжения больших районов, в которых находятся промышленные, городские, сельскохозяйственные и другие потребители электроэнергии. Первичные напряжения районных подстанции составляют 750, 500, 330, 220, 150 и 110кВ, а вторичные – 220,150,110,35,20,10 или 6 кВ.

   Для определении электрических  нагрузок составляют сводную  ведомость установленной, расчетной  и суммарной расчетной мощности  по установке подстанции.

        По жилым поселкам Криуши и расчетные нагрузки определены согласно норм проектирования относительно числу жителей в населенном пункте с учетом естественного прироста нагрузки на 10 лет.

    Если требуется определить расчетную  максимальную нагрузку узла электроснабжения  на стадии проектного задания  и неизвестны мощности отдельных  электроприемников, то величины  P_макс и Q_макс определяют по коэффициенту спроса K_сп и коэффициенту мощности  cosφ, принимаемым для данной характерной группы электроприемников или отрасли промышленности.

                                 P_макс = K_сп ∙ Р_н;    Q_макс = P_макс∙ tgφ;    (1)

                        S_макс =  √ P_макс² + Q_макс² ;     (2)

                        I_макс = S_макс / ∙ U_c .     (3)

где, Р_н – номинальная мощность электроприемников, кВт;

          U_c – напряжения сети, кВ;

          P_макс – максимальная активная мощность, кВ∙А;

          Q_макс – максимальная реактивная мощность, кВ∙Ар;

                 S_макс – полная потребляемая мощность, кВт;

                 I_макс – максимальный ток, А;

                K_сп  -  коэффициент спроса;

      Cosφ  – коэффициент мощности подстанции;

      tgφ – коэффициент реактивной мощности;