Магистерский диплом (ВКР) на тему Системы электроснабжения мегаполисов 20кВ

Содержание:

Глава
1 СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МЕГАПОЛИСОВ И ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ.. 4 1.1 Постановка
задачи. 4

1.2 Принципы построения
электрических сетей. 4 1.2.1 Принципы разработки
питающих электрических сетей. 4

1.2.2
Анализ распределительных электрических сетей. 10

1.2.3 Схемы построения
распределительных электрических сетей за рубежом  11 1.3 Обоснование
и выбор кабельных линий. 15

1.4 Параметры надежности
элементов электрических сетей. 19

1.5 Технико-экономические
показатели электрических сетей. 26

1.6 Выводы.. 28 ГЛАВА
2 ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 20 кВ МЕГАПОЛИСА.. 30 2.1 Постановка задачи. 30

2.2
Обоснование пропускной способности электрической сети. 30

2.3
Технико-экономические показатели кабельных линий. 33

2.4
Унификация сечений питающих кабельных линий. 35

2.5
Потери мощности в экранах кабелей и выбор способов их заземления. 42

2.6
Характеристики надежности элементов электрических сетей. 55

2.8 Выводы.. 59 ГЛАВА
3 ОБОСНОВАНИЕ ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 20 кВ МЕГАПОЛИСА.. 60 3.1 Постановка задачи. 60

3.2
Обоснование схемы подключения резисторов заземления нейтрали. 62

3.3
Обоснование и выбор параметров резисторов заземления нейтрали. 71

3.4
Обеспечение электробезопасности в сетях с резистивным заземлением нейтрали  74

3.5 Выбор параметров
срабатывания релейной защиты от замыканий на землю   76 ГЛАВА
4 – ПЕРЕВОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 110 И 35 КВ НА СИСТЕМЫ ИЗОЛИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ. 90 4.1. Описание электрической
сети Новосибирска. 90

4.2. Перевод электрических
сетей 110 и 35кВ на системы изолированных проводов в г. Новосибирск. 93 ГЛАВА 5 – ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 20 КВ НОВОСИБИРСКА.. 100

Заключение. 107

Список
используемых источников. 108

Введение:

Заключение:

Наиболее
развитые страны выполнили переход на класс напряжения 20 кВ во второй половине 20
века. Страны СНГ продолжают развивать городские распределительные сети на класс
напряжения 10 кВ, для которых основные технологические и схемные решения были сформированы
в середине прошлого века. К началу 21 века они стали неэффективны и неконкурентноспособны.

Для выполнения перехода на построение городских
сетей классом напряжения 20 кВ необходимо выполнение ряда обязательных условий.

1. Разработка нормативно-технической базы.

2. Наличие на питающих центрах 220–110 кВ
резервов мощности на уровне напряжения 20 кВ.

3. Разработка концепции развития сетей 20
кВ на территории конкретного города. Выполнение технико-экономического обоснования
построения сетей.

4. Наличие на рынке оборудования и кабельной
продукции 20 кВ.

В данной
работе была рассмотрена аргументация и обоснование внедрения сетей на 20 кВ в Новосибирск,
при этом приведен и обоснован способ заземления нейтралью, выбрано оборудование
для обеспечения безопасности и эффективности работы системы. Рекомендуется внедрять
на новостроящиеся объекты

Фрагмент текста работы:

Глава 1 СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
МЕГАПОЛИСОВ И ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ 1.1 Постановка
задачи Наиболее
развитые страны выполнили переход на класс напряжения 20 кВ во второй половине 20
века. Страны СНГ продолжают развивать городские распределительные сети на класс
напряжения 10 кВ, для которых основные технологические и схемные решения были сформированы
в середине прошлого века. К началу 21 века они стали неэффективны и неконкурентоспособны.
Для выполнения перехода на построение городских сетей классом напряжения 20 кВ необходимо
выполнение ряда обязательных условий.

1. Разработка нормативно-технической базы.

2. Наличие на питающих центрах 220–110 кВ
резервов мощности на уровне напряжения 20 кВ.

3. Разработка концепции развития сетей 20
кВ на территории конкретного города. Выполнение технико-экономического обоснования.

4. Наличие на рынке оборудования и кабельной
продукции 20 кВ.

Исходя из приведенных требований на сегодняшний
день только г. Москва реализовывает масштабный проект перехода на сети 20 кВ, получая
шанс ликвидировать нарастающее отставание уровня и качества развития городских сетей.

В связи с этим основной задачей будет разработка
концепции развития сетей 20 кВ на территории Новосибирска

1.2 Принципы построения электрических сетей

1.2.1 Принципы разработки питающих электрических
сетей

Выбор уровня напряжения с целью распределения
электроэнергии обязан производится во время проектирования схем перспективного развития основываясь на анализе роста перспективных электронагрузок. При этом не обязаны подвергаться
развитию сети 6 кВ, которые в перспективе нужно переводить на уровень напряжения
10 и 20 кВ.

Основными преимуществами внедрения в электрических
сетях уровня напряжения 20 кВ являются:

а) повышение пропускной способности распределительной
электросети;

б) расширение радиуса покрытия энергоустановок
потребителей;

в) уменьшение потерь электроэнергии;

г) улучшение качества напряжения в распределительной
электросети.

Развитие и построение распределительных электрических
сетей напряжением 0,4-20 кВ должно осуществляться на основе утвержденных схем развития
районов распределительных электрических сетей, территориально охватывающих административные
районы (административные образования) Московского региона.

Питающая и распределительная электрическая
сеть должна быть построена таким образом и с такими параметрами, чтобы была обеспечена
возможность качественной поставки электроэнергии потребителям с требуемой категорией
надежности энергопринимающих устройств.

В процессе развития электрической сети 0,4-20
кВ нужно преследовать цель повышения надежности, технико-экономических показателей,
а также соответствия качества напряжения требованиям нормативно-технической документации.

В сетях с КЛ напряжением 0,4-20 кВ следует
применять радиальнокольцевую схему с организацией наиболее рационального использования
силового электросетевого оборудования и возможностью гибкого деления сети с целью
оптимизации режимов работы электросетевого оборудования и перераспределения нагрузок
между РП (РТП).

Электроснабжение потребителей должно осуществляться
от ТП, РП, РТП, трансформаторных переходных подстанций, подключенных двумя взаиморезервируемыми
линиями к двум независимым источникам питания. Между вновь сооружаемыми и существующими
ПСН необходима организация связующей сети. Нужно исключить прокладку спаренных кабелей.

В ПСН следует применять автоматическое включение
резерва на среднем или низком напряжении.

С целью электроснабжения электроприемников
первой категории на объектах массового скопления людей обязаны быть предусмотрены
стационарные дизель-генераторы.

Сеть 20 кВ выполняется по принципу заземления
нейтрали через резистор 12 Ом с действием устройств релейной защиты на отключение
поврежденных линий (при однофазном замыкании на землю).

С целью электроснабжения электроустановок
в распределительных электрических сетях следует применять:

1) блочные комплектные трансформаторные подстанции
(далее – БКТП) полной заводской готовности (рис.1.1);