Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Разработка электрической части распределительной трансформаторной подстанции

Содержание:

Введение 2

1 Характеристика района электроснабжения 4

2 Расчет электрических нагрузок 7

3 Выбор принципиальной электрической схемы первичных соединений подстанции 14

4 Выбор и проверка силовых трансформаторов 16

5 Выбор и составление схемы распределительного устройства 20

6 Расчет токов короткого замыкания 22

6.1 Определение параметров схемы замещения 22

6.2 Расчет токов КЗ 24

7 Выбор электрооборудования 28

7.1 Выбор высоковольтных выключателей 28

7.2 Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей 34

7.3 Выбор шин и ошиновок 36

7.4 Выбор изоляторов 41

8 Выбор измерительных трансформаторов 43

9 Выбор трансформаторов собственных нужд 50

10 Охрана труда и техника безопасности 52

Список литературы 57

Приложение А Исходная схема 60

Введение:

Под электрической сетью понимают совокупность электрических установок, которые предназначены для передачи и распределения электрической энергии.

Электрическая сеть включает в себя следующие устройства:

– распределительные устройства;

– трансформаторное оборудование;

– токопроводы;

– воздушные и кабельные линии электропередачи (ВЛ и КЛ, соответственно).

То есть, рассматривая электрическую сеть как элемент электроэнергетической системы (ЭЭС) в целом, можно сделать вывод, что она обеспечивает:

– возможность выдачи мощности электрической станции;

– передачу выданной мощности на расстояние;

– преобразование параметров электрической энергии на подстанциях;

– распределение элкетрической энергиии по некоторой территории, доводя ее до непосредственных электроприемников.

На своем пути от источника электрической энергии к ее потребителям электрическая энергия неоднократно трансформирует класс напряжения – напряжение можно как повышать, так и снижать. То есть в современной энергетической системе одной из характеристик электрической сети является многоступенчатость.

В свою очередь топология отдельных звеньев многоступенчатой ЭЭС сложна: в нее могут входить десятка, а для некоторых районов и сотни узлов, ветвей и замкнутых контуров.

Еще одной характерной особенностью современной электрической сети является ее многорежимность. Под многорежимностью понимается, во-первых, разнообразие загрузки элементов сети в суточном и годовом разрезе в нормальном режиме работы ЭЭС, во-вторых, наличие различных режимов в аварийных и ненормальных режимах работы, а также при выводе в плановый ремонт.

Таким образом, одной из основных задач при проектировании электрической сети является обеспечение ее работоспособности во всех возможных режимах эксплуатации ЭЭС – нормальных, ремонтных, аварийных и послеаварийных.

В свою очередь, из этой задачи возникает еще одно требование, предъявляемой к ЭЭС – необходимо сделать так, чтоб параметры всех ветвей и узлов должны входить в диапазон допустимых значений во всех установившихся режимах, перечисленных ранее.

Выполнение этих условий накладывают разные технические ограничения, такие как режим работы ЭЭС и параметры устройств. Вследствие этого необходимо обеспечивать контроль этих значение и параметров как на этапе проектирования, так и при эксплуатации электрической сети. За это отвечает еще одно требование, предъявляемое к ЭЭС – качество поставляемой потребителям электрической энергии.

Еще одним критерием, на которое стоит опираться при проектировании ЭЭС, является экономическая эффективность. Под эти параметрам следует понимать, что во время проетирования необходимо сводить к минимуму приведенные затраты, а также учитывать то, что в процессе эксплуатации также должен быть минимальный расход энергетических ресурсов, затрачиваемых на выработку электрической энергии.

В рамках данного дипломного процесса необходимо разработать электрическую часть распределительной трансформаторной подстанции 110/10 кВ. Питание трансформаторной подстанции осуществляется от двух воздушных линий 110 кВ (Колпинская-4 и Федоровская-1).

Заключение:

В ходе дипломного проектирования была рассмотрена подстанция Федоровская (ПС 211), которая является объектом ПАО «ЛенЭнерго». Номинальное напряжение на подстанции – 110/10 кВ.

В ходе данной работы был проведен расчет электрических нагрузок, а также выбрана принципиальная электрическая схема.

Также были выбраны следующие силовые трансформаторы:

ТДН – 10000/110 и ТДН – 16000/110, где ТДН – это трансформатор трехфазный, двухобмоточный с естественной циркуляцией масла и принудительным обдувом воздуха, с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН).

Для выбора электрооборудования необходимо было произвести расчет токов короткого замыкания. Расчет произведен в разделе 6 данной работы, расчётные точки выбраны только те, которые в дальнейшем потребуются для выбора устройств.

В 7 разделе выбраны высоковольтные выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели, шины, ошиновки и изоляторы.

Также произведен выбор измерительных трансформаторов и трансформаторов собственных нужд.

В 10 разделе рассмотрен вопрос охраны труда и техники безопасности, в ходе которого произведен анализ производственной среды вокруг подстанции с точки зрения опасностей и вредностей и рассмотрены мероприятия по обеспечению безопасности людей и животных.

В графической части пломного проекта представлена план рассматриваемой подстанции, конструкция распределительного устройства и принципиальная схема.

Фрагмент текста работы:

1 Характеристика района электроснабжения

В данной дипломной работе рассматривается подстанция Федоровская (ПС 211) номинальным напряжением 110 кВ, которая является объектом ПАО «ЛенЭнерго».

Подстанция 110 кВ № 211 Федоровская (далее по тексту ПС) предназначена для преобразования и распределения электроэнергии в селе Федоровское Ленинградской области.

На рисунке А.1 приложения А данного дипломного проекта представлена временная нормальная схема электрических присоединений ПС 110 кВ №211 Федоровская.

Согласно этой схеме на ПС в работе находится 2 трансформатора, один из них номинальной мощностью 6,3 МВА, другой – 25 МВА.

Сама подстанция располагается на земельном участке, который занимает площадь, равную 1527 м2. Земельный участок, на котором размещена ПС, граничит со всех сторон с промышленными предприятиями.

Ближайшая жилая застройка расположена на расстоянии 300 м в северо-западном направлении от границ промышленной площадки.

Согласно нормам СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» (новая редакция) раздел VII, п. 7.1.10, примечания п. 3: «Для электрических подстанций размер санитарно-защитной зоны устанавливается в зависимости от типа ПС (открытые/закрытые), мощности на основании расчетов физического воздействия на атмосферный воздух, а также результатов натурных измерений» [1].

Эксплуатации данной подстанции осуществляется без постоянного обслуживающего и дежурного персонала, сигналы о неисправности передаются непосредственно на диспетчерский пункт.

На рассматриваемой подстанции нет сетей водоснабжения и водоотведения. Дренажные воды с площадки подстанции также не отводятся.

Постоянных источников воздействия на атмосферный воздух в период эксплуатации подстанции нет. В нормальном режиме работы трансформаторов выделение масла на поверхность защитного кожуха не предусмотрено, вследствие чего выбросы паров масла в рассматриваемой работе не учитываются. Утечка масла возможна только при аварийной ситуации, в результате которой оборудование останавливается до полной ликвидации аварии и восстановления нормального рабочего режима.

Близлежащие объекты, которые получают питание с данной подстанции, следующие:

 Фёдоровское городское поселение, находящееся в 2,4 км;

 Садоводческий массив «Фёдоровское», находящийся в 2,8 км;

 Тельмановское сельское поселение, находящееся в 4,5 км;

 Павловск, находящийся в 6,8 км;

 Красноборское городское поселение, находящееся в 7,8 км;

 Поселение Пушкинского района, находящееся в 10 км;

 Поселения Тосненского района, находящиеся в 43 км.

По условиям подключения, выданных региональным диспетчерским управлением, питание проектируемой подстанции осуществляется по