Размещено на http://www.allbest.ru/



Содержание

Введение

1. Характеристика потребителей подстанции

2. Расчет нагрузок подстанции

3. Выбор числа и мощности понизительных трансформаторов

4. Расчет токов короткого замыкания

4.1 Составление расчетной схемы замещения 10 кВ

4.2 Определение параметров схемы замещения 10 кВ

4.3 Расчет токов в точках короткого замыкания

5. Выбор и проверка коммутационной, защитной аппаратуры и сборных шин

5.1 Расчет токов нормальных режимов

5.2 Компоновка подстанции

5.3 Выбор выключателей

5.4 Выбор трансформаторов тока

5.5 Выбор трансформаторов напряжения

5.6 Выбор ограничителей перенапряжения

6. Расчет релейной защиты и автоматики

6.1 Расчет релейной защиты отходящих линий

6.2 Расчет защиты силовых трансформаторов

6.2.1 Дифференциальная токовая защит трансформаторов

6.2.2 Дифференциальная отсечка (ДЗТ-1)

6.2.3 Дифференциальная защита с торможением (ДЗТ-2)

6.2.4 Защита от перегрузок

6.2.5 Максимальная токовая защита трансформатора от внешних КЗ

6.2.6 Газовая защита трансформаторов

6.3 Расчет устройств автоматики установленных на подстанции

6.3.1 Расчет устройств автоматического повторного включения линии с односторонним питанием

6.3.2 Автоматическое включение резерва

6.4 Построение карты селективности

6.5 Проверка трансформаторов тока

7. Расчет и выбор элементов системы собственных нужд подстанции

7.1 Расчет силовых нагрузок

7.2 Выбор трансформаторов собственных нужд

7.3 Выбор кабелей СН

7.4 Расчет токов короткого замыкания

7.5 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры

8. Экономическая часть

8.1 Оценка затрат на производство работ

8.2 Оценка целесообразности реконструкции

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение

В настоящее время в связи с ростом электрических нагрузок в производственном и в бытовом секторах возникает необходимость строительства новых подстанций и реконструкции старых.

Энергоснабжающие организации постоянно проводят технические мероприятия по повышению надежности работы оборудования и уменьшению аварийности в направлениях: совершенствование схем электроснабжения, сокращение протяженности линий распределительных сетей 10 кВ и 35 кВ, строительство ВЛ для резервирования подстанций.

Основой системы ЭС являются электрические сети напряжением 0.38- 110 кВ, от которых снабжаются электроэнергией потребители, включая коммунально-бытовые, промышленные предприятия, объекты мелиорации и водного хозяйства, а также предприятия и организации, предназначенные для бытового и культурного обслуживания населения.

Трансформаторные подстанции (ТП) 35-110 кВ, применяемые для ЭС промышленных районов, имеют один или два трансформатора напряжением 35/10 кВ, мощностью 630-6300 кВ?А; 110/10 кВ - 2500-63000 кВ?А; 110/35/10 кВ - 6300-80000 кВ?А. Место размещение подстанции выбирается вблизи центра электрических нагрузок, автомобильных дорог и железнодорожных станций. Подстанция (далее ПС) должна располагаться, как правило, на непригодных для сельскохозяйственного использования земель; на незаселенной или занятой кустарниками территории; по возможности вне зон интенсивных природных и промышленных загрязнений. Важным требованием при размещении ПС является обеспечение удобных заходов ВЛ.

1. Характеристика потребителей подстанции

Основными потре.бите.лями, подключе.нными к подстанции, являются потре.бите.ли «Тигинского се.льского посе.ле.ния», три фе.рмы и три пилорамы. Подстанция - проходного типа, получае.т питание от ВЛ - 35кВ «Воже.га-Гридино» и пе.ре.дае.т питание на ПС «Сурково» че.ре.з ВЛ - 35кВ «Гридино - Сурково». Потре.бите.ли 10кВ питаются по воздушным линиям.

Ве.личина тока короткого замыкания на шинах 35кВ в ре.жиме максимума эне.ргосисте.мы составляе.т 2,8кА, в ре.жиме минимума 2,3кА.

Исходные данные по потре.бите.лям пре.дставле.ны в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Исходные данные по потре.бите.лям ПС «Гридино»

Потре.бите.ль	Установле.нная мощность, МВт	Протяже.нность ВЛ, км	Марка провода
Потре.бите.ли 10 кВ
Компле.кс	0,4	1,9	АС50/8
Коне.вка	0,6	6,8	АС50/8
Ле.ще.вка	1,08	6,2	СИП3-1*50
Итого по ПС	2,08

2. Расчет нагрузок подстанции

Максимальная мощность подстанции находится по формуле:

,В•А.(2.1)

Максимальная ре.активная мощность подстанции находится по формуле:

, ВАр; (2.2)

.

Для компе.нсации ре.активной мощности на стороне НН ставим компе.нсирующие устройства - конде.нсаторные установки (КУ).

Мощность КУ:

, ВАр,(2.3)

где.tgц - е.сте.стве.нный коэффицие.нт мощности до компе.нсации,

tgц = tgцНН = 0,48;

tgцк - соотве.тствующий коэффицие.нт мощности после компе.нсации, tgцк = tgцраб = 0,4;

б - коэффицие.нт, учитывающий повышающие коэффицие.нты мощности ме.рами, не тре.бующими установки КУ, б = 1.

Мвар.

Выбирае.м две конде.нсаторные установки УКРП57-10-100.

Тогда

QКУ =1•2=0,2МВАр.

Полная мощность с уче.том компе.нсации:

, В•А;(2.4)

При опре.де.ле.нии расче.тной мощности подстанции учитываются мощности трансформаторов собстве.нных нужд, которые присое.диняются к сборным шинам 10 кВ.

При опре.де.ле.нии расче.тной мощности подстанции сле.дуе.т уче.сть мощность трансформаторов собстве.нных нужд (ТСН), которые присое.диняются к сборным шинам НН, а также коэффицие.нт пе.рспе.ктивы роста нагрузок на 5 - 10 ле.т (к10 = 1,1). Тогда полная расче.тная мощность подстанции буде.т равна:

трансформатор ток замыкание подстанция

Sрасч п/ст = (Sрасч + SСН)·К10, ВА,(2.5)

где Sрасч= Sнн.

Пре.дварите.льно выбирае.м мощность собстве.нных нужд подстанции Sсн=40 кВА.

Полная расчётная мощность подстанции буде.т равна:

Sрасч.п/с=(2,25+0,04)?1,1=2,52 МВ•А.

3. Выбор числа и мощности понизите.льных трансформаторов

Для двух трансформаторной подстанции:

, ВА,(3.1)

где КЗ - коэффицие.нт загрузки трансформаторов, так как большинство потре.бите.ле.й относится к III кате.гории наде.жности эле.ктроснабже.ния, то принимае.м КЗ=0,7.

Выбирае.м трансформатор ТМН-VP-2000/35/10.

Коэффицие.нт загрузки раве.н

Прове.ряе.м возможность работы в аварийном ре.жиме.

Коэффицие.нт загрузки в аварийном ре.жиме:

Коэффицие.нт загрузки в аварийном ре.жиме не пре.вышае.т допустимого, принимае.м к установке два трансформатора ТМН-VP-2000/35/10 uк=6,5%; ДРк= 19,2 кВт; Рх = 2,3 кВт, m= 5,7т.

4. Расчет токов короткого замыкания

4.1 Составление расчетной схемы заме.ще.ния 10 кВ

Расчет проводится для выбора и прове.рки уставок ре.ле.йной защиты и автоматики или прове.рки параме.тров оборудования.

Вве.де.м ряд допуще.ний, упрощающих расче.т и не вносящих суще.стве.нных погре.шносте.й:

1. Лине.йность все.х эле.ме.нтов схе.мы;

2. Приближе.нный учёт нагрузок;

3.Симме.тричность все.х эле.ме.нтов за исключе.ние.м ме.ст короткого замыкания;

4. Пре.не.бре.же.ние активными сопротивле.ниями, е.сли X/R>3;

5. Токи намагничивания трансформаторов не учитываются;

Погре.шность расче.тов при данных допуще.ниях не пре.вышае.т 2ч5 %.

Расчет токов короткого замыкания упрощае.тся при использовании схе.мы заме.ще.ния. Расчет токов КЗ проводим в име.нованных е.диницах.

Рисунок 4.1 - Схе.ма заме.ще.ния 10 кВ

Расче.тные точки короткого замыкания:

К1 - на шинах 10 кВ;

К2…К4 - на шинах потре.бите.ля.

На рисунку изображе.на схе.ма заме.ще.ния 10кВ.

4.2 Определение параметров схемы заме.ще.ния 10 кВ

Параме.тры систе.мы:

, Ом,(4.1)

где.Ucp- сре.дне.е напряже.ние, кВ;

- мощность трёхфазного КЗ на шинах подстанции, МВ·А;

IкзВН - ток короткого замыкания на шинах высокого напряже.ния.

ЭДС систе.мы:

EC = Uср, В; (4.2)

EC = 10,5кВ.

Активное сопротивле.ние трансформатора, приве.дённое к стороне 10,5 кВ.

, Ом;(4.3)

Ре.активное сопротивле.ние трансформатора, приве.дённое к стороне 10,5 кВ.

, Ом;(4.4)

Параме.тры воздушной линии:

RВЛ = r0 • l, Ом;(4.5)

XВЛ = x0 • l, Ом;(4.6)

RВЛ= 0,603 • 6,8=4,1 Ом;

XВЛ = 0,4• 6,8=2,72 Ом.

Параме.тры отходящих линий приве.де.ны в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Параме.тры отходящих линий

ВЛ	Протяже.нность ВЛ, км	Марка провода	x0, Ом/км	X, Ом	r, Ом/км	R, Ом
Ле.ще.вка	6,2	СИП3-1*50	0,299	1,85	0,923	5,72
Коне.вка	6,8	АС50/8	0,40	2,72	0,603	4,1
Компле.кс	1,9	АС50/8	0,40	0,76	0,603	1,15
Шины 10кВ	0,02	АС50/8	0,169	0,003	0,0510	0,001

4.3 Расчет токов в точках короткого замыкания

Расчёт токов КЗ выполняе.тся для напряже.ния той стороны, к которой приводятся сопротивле.ния схе.мы.

, А,(4.7)

где -RKi, XKi- активное и ре.активное суммарное эквивале.нтное сопротивле.ние от источника питания до расчётной точки КЗ соотве.тстве.нно, Ом.

Установивше.е.ся значе.ние тока при двухфазном КЗ опре.де.ляе.тся по значе.нию тока трёхфазного КЗ:

, А. (4.8)

Ударный ток:

А,(4.9)

где куд - ударный коэффицие.нт.

,(4.10)

,(4.11)

где f - частота питающе.й се.ти, f=50 Гц

Расчёт токов КЗ производим бе.з учёта подпитки со стороны нагрузки.

Расчет токов КЗ све.де.н в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Расчет токов КЗ

Потре.бите.ль	I(3)КЗ, кА	I(2)КЗ,кА	Ta	куд	iуд, кА
Ле.ще.вка	0,7	0,69	0,003	2,93	2,89
Коне.вка	0,72	0,71	0,004	2,23	2,26
Компле.кс	1,15	1,13	0,009	1,33	2,16
Шины 10 кВ	1,42	1,38	0,006	2,68	5,37

5. Выбор и проверка коммутационной, защитной аппаратуры и сборных шин

5.1 Расчет токов нормальных ре.жимов

Токи нормальных ре.жимов рассчитываются исходя из нормальной схе.мы сое.дине.ний эле.ктрооборудования подстанции.

Рабочий ток раве.н:

, А,(5.1)

где SТР - транзитная мощность, SТР = 3,8 МВА.

5.2 Компановка подстанции

Подстанцию выполняе.м модульную компле.ктную (КТПМ) 35/10 кВ се.рии SKP, производства «Таврида-Эле.ктрик». Трансформаторная подстанция поставляе.тся на ме.сто установки с полностью смонтированными в пре.де.лах модуле.й главными и вспомогате.льными це.пями. Это позволяе.т в значите.льной ме.ре сократить сроки и объе.м работ, не.обходимых для ввода подстанции в эксплуатацию. Модули КТПМ име.е.т це.льную униве.рсальную раму-основание, которая устанавливае.тся на грунт на ле.нточном фундаме.нте. Такая установка КТПМ дае.т возможность быстрого е.е де.монтажа и пе.ре.ме.ще.ния на новое ме.сто эксплуатации.

В составе КТПМ SKP в каче.стве РУ-35кВ приме.няются шкафы КРУ «Классика» се.рииD-40P, а в каче.стве РУ-10 кВ приме.няются шкафы КРУ «Классика» се.рии D-12Р. Шкафы КРУ «Классика» отличаются высокой наде.жностью работы, простотой и бе.зопасностью обслуживания, в каче.стве силовых выключате.ле.й на стороне 35кВ приме.няются вакуумные выключате.ли производства ABB (VD-4), а на стороне 10 кВ - вакуумные выключате.ли BB/TEL.

Яче.йки КРУ «Классика» обладают высокой стойкостью к дуговым возде.йствиям при возникнове.нии аварии внутри шкафа, что способствуе.т минимизации уще.рба и наде.жно защищае.т обслуживающий пе.рсонал от возде.йствия эле.ктриче.ской дуги. Внутре.нний объе.м яче.е.к разде.ле.н на че.тыре функциональных изолированных отсе.ка не.сгорае.мыми ме.талличе.скими пе.ре.городками, которые надёжно локализуют дугу в пре.де.лах одного отсе.ка. Три отсе.ка име.ют каналы для организации направле.нного выброса газов вве.рх, в компе.нсационный канал избыточного давле.ния. На крыше КТПМ также могут располагаться клапаны сброса давле.ния для организации выброса продуктов горе.ния дуги наружу. В каче.стве дуговой защиты в базовом исполне.нии приме.няются конце.вые выключате.ли и клапаны сброса избыточного давле.ния, по дополните.льному заказу возможно приме.не.ние оптоволоконной или фототиристорной систе.мы дуговой защиты, что позволяе.т максимально быстро отключить повре.жде.нный участок це.пи, те.м самым снизить вре.мя разрушающе.го возде.йствия эле.ктриче.ской дуги.

Полная бе.зопасность эксплуатации КТПМ SKP обе.спе.чивае.тся конструктивными ре.ше.ниями, простотой и наглядностью коммутационных опе.раций, а также продуманной систе.мой ме.ханиче.ских и эле.ктромагнитных блокировок, пре.дотвращающих ошибочные и не.корре.ктные де.йствия обслуживающе.го пе.рсонала. Для защиты пе.рсонала от выбросов продуктов горе.ния дуги в коридор обслуживания две.ри шкафов КРУ оснащаются дополните.льными защитными ме.талличе.скими экранами, устанавливае.мыми с внутре.нне.й стороны шкафов. Наружные две.ри модуля снабжаются замками Panic с возможностью бе.спре.пятстве.нного открытия их с внутре.нне.й стороны модуля.

5.3 Выбор выключателей

Выключате.ли выбираются по номинальному значе.нию тока и напряже.ния, роду установки и условиям работы, конструктивному исполне.нию и отключающим способностям.

Выбор выключате.ле.й производится:

по напряже.нию

Uном ? Uсе.ти, ном, В,(5.2)

где.Uном - номинальное напряже.ние выключате.ля, кВ;

Uсе.ти, ном - номинальное напряже.ние се.ти, кВ.

2) по длите.льному току

Iном ? Iраб, max,А,(5.3)

где Iном - номинальный ток выключате.ля, А;

Iраб, max - максимальный рабочий ток, А.

3) по отключающе.й способности:

А, (5.4)

где.ia,r - апе.риодиче.ская составляющая тока КЗ, составляющая вре.ме.ни до моме.нта расхожде.ния контактов выключате.ля;

ia,норм - номинальный апе.риодиче.ский ток отключе.ния выключате.ля;

Допускае.тся выполне.ние условия:

(5.5)

где ?норм - нормативное проце.нтное соде.ржание апе.риодиче.ской составляюще.й в токе отключе.ния;

ф - наиме.ньше.е вре.мя от начала короткого замыкания до моме.нта расхожде.ния контактов;

ф = фз, мин + tсоб, с,(5.6)

где фз, мин- минимальное вре.мя де.йствия защит;

tсоб - собстве.нное вре.мя отключе.ния выключате.ля.

4) на эле.ктродинамиче.скую стойкость выключате.ль прове.ряе.тся по сквозному пре.де.льному току короткого замыкания:

А, (5.7)

где Iпр, скв - де.йствите.льное значе.ние пре.де.льного сквозного тока короткого замыкания;

- начальное значе.ние пе.риодиче.ской составляюще.й тока короткого замыкания в це.пи выключате.ля.

5) на те.рмиче.скую стойкость:

выключате.ль прове.ряе.тся по те.пловому импульсу:

А,(5.8)

где - - пре.де.льный ток те.рмиче.ской стойкости;

- нормативное вре.мя проте.кания тока те.рмиче.ской стойкости.

На стороне 35 кВ приме.няе.м выключате.ль VD4 36производства АВВ:

Uном =36 кВ,

Iном =1250 А,

Iоткл =31,5 кА,

iпр.скв =80 кА,

I2t =3000 кА2с.

На стороне 10 кВ выключате.ль ВВ/tel-10-12,5/630У3производства Таврида-Эле.ктрик:

Uном =10 кВ,

Iном =630 А,

Iоткл =12,5 кА,

iдин =20 кА,

I2t =1200 кА2с.

5.4 Выбор трансформаторов тока

На стороне 35 кВ выбирае.м трансформаторы тока ACH-35 производства АВВ

Uном =35кВ,

Iном =100 А,

iдин =50 кА,

I2t =3000 кА2с.

Класс точности обмоток защит 10Р, класс точности изме.рите.льных обмоток 0,2.

На стороне 10 кВ выбирае.м трансформаторы тока ТЛК-10-У2 производства «Уральский завод трансформаторов тока»

Uном =10 кВ,

Iном =20…150 А,

Iдин =31,5 кА,

I2·t = 400 кА2·с.

Класс точности обмоток защит 10Р, класс точности изме.рите.льных обмоток 0,2.

5.5 Выбор трансформаторов напряже.ния

Условия выбора трансформаторов напряже.ния (ТН):

Uном?Uсе.ти.,В. (5.9)

Выбор трансформаторов напряже.ния пре.дставле.н в таблице 6.5.

На стороне 35 кВ выбирае.м трансформатор напряже.ния UCSF-36 производства АВВ:

Uном = 35,5кВ, Uном.1 = В, Uном.2 = В, Uном.доп = 100 В,

Sном = 400 ВА, Sпре.д, =1600 ВА.

Класс точности обмоток защит 10Р, класс точности изме.рите.льных обмоток 0,5.

На стороне 10 кВ приме.няе.м трансформатор напряже.ния НАМИТ-10-УХЛ1:

Uном = 10,5кВ, Uном.1 = кВ, Uном.2 = 100 В, Uном.доп = 100/3 В,

Sном = 120 ВА, Sпре.д, =1000 ВА.

Класс точности обмоток защит 10Р, класс точности изме.рите.льных обмоток 0,5.

5.6 Выбор ограничителей перенапряже.ния

Условие ограничите.ле.й пе.ре.напряже.ния:

Uном=Uсе.ти, В. (5.10)

На стороне 35кВ приме.няе.м ОПН GXE-51 производства АВВ:

Uном.опн=84 кВ,

Uост.г. опн=123кВ при Iг=10 кА,

Uост.к. опн=101кВ при Iг=1000 кА.

На стороне 10 кВ приме.няе.м ОПН-РС-10/12,7 производства «Таврида-Эле.ктрик»:

Uном.опн=12,7кВ,Uост.г. опн=42,8кВ при Iг=10 кА, Uост.к. опн=32,3кВ

при Iг=500 А.

6. Расчет релейной защиты и автоматики

6.1 Расчет релейной защиты отходящих линий

Ре.ле.йную защиту отходящих линий выполняе.м на базе блоков микропроце.ссорной ре.ле.йной защиты «Бре.сле.р» ТОР-200-Л.

На одиночных линиях, согласно ПУЭ, с односторонним питание.м от многофазных замыканий должна устанавливаться защита: пе.рвая ступе.нь - токовая отсе.чка, вторая ступе.нь - МТЗ с не.зависимой или зависимой выде.ржкой вре.ме.ни.

Защиту воздушных линий выполним при помощи блоков «Сириус-2Л»

На линиях 10 кВ двухступе.нчатая защита: отсе.чка и МТЗ.

Токовая отсе.чка:

Iс.о. = kн ?I(3)кз,А,(6.1)

где kн - коэффицие.нт наде.жности, kн =1,1;

I(3)кз - максимальный ток тре.хфазного короткого замыкания в конце защищае.мой линии.

Максимальная токовая защита:

,А,(6.2)

где.kзап - коэффицие.нт запаса, учитывающий погре.шность ре.ле, не.точности расче.та, принимае.м kзап =1,1;

kв - коэффицие.нт возврата ре.ле, для «Сириус» kв = 0,95;

kсз - коэффицие.нт самозапуска, учитывае.т возможность уве.личе.ния тока в защищае.мой линии всле.дствие самозапуска эле.ктродвигате.ле.й при восстановле.нии напряже.ния после отключе.ния К.З.;

Ipmax - максимальный ток в линии в нормальном ре.жиме.

Чувствите.льность защиты считае.тся достаточной, е.сли при К.З. в конце защищае.мого участка Кч>1,5 , а при К.З. в конце ре.зе.рвируе.мого участка Кч>1,2 Коэффицие.нт чувствите.льности защиты:

; (6.3)

, (6.4)

где I(2)к,min - минимальный ток двухфазного короткого замыкания в конце защищае.мой линии;

где I(3)к,з -ток тре.хфазного короткого замыкания в начале защищае.мой линии;

Вторичный ток срабатывания защиты:

,А,(6.5)

где Кт - коэффицие.нт трансформации трансформатора тока;

kсх - коэффицие.нт схе.мы, зависит от способа сое.дине.ния трансформаторов тока и име.е.т значе.ния 1 - при сое.дине.нии в полную и не.полную зве.зду и - при включе.нии ре.ле на разность токов двух фаз.

Избирате.льность защиты обе.спе.чивае.тся выбором выде.ржки вре.ме.ни по условию:

tс.з.=tс.з.пре.д+Dt, с,(6.6)

где.tс.з.пре.д - вре.мя срабатывания защиты пре.дыдуще.й ступе.ни. в наше.м случае это вре.мя пе.ре.горания плавких вставок пре.дохраните.ле.й в линий 10 кВ. Приме.м вре.мя срабатывания плавких вставок tпл.вст.=0,5 с.

Dt - ступе.нь се.ле.ктивности, в расче.тах принимае.тся равной 0,2-0,4с.

Замыкание на зе.млю одной фазы в се.тях с изолированной не.йтралью не являе.тся К.З. Поэтому защиту выполняют де.йствующе.й на сигнал и только когда это не.обходимо по тре.бованиям бе.зопасности, де.йствующе.й на отключе.ние.

Вре.мя срабатывания МТЗ:

tс.з.=0,5+0,2=0,7 c.

Приме.р расче.та для ВЛ Ле.ще.вка:

Так как при отстройке токовой отсе.чки от ТКЗ в конце защищае.мой линии КЧ не.достаточе.н, расче.т буде.м производить по сле.дующим условиям.

1. Отстройка от токов КЗ вне защищае.мой зоны:

Iс.о. = kн ЧI(3)кз0,4 ,А,(6.7)

где kн - коэффицие.нт наде.жности, kн =1,1;

I(3)кз0,4 - максимальный ток тре.хфазного короткого замыкания на шинах 0,4 кВ КТП подключе.нных к линии.

2. Отстройка от токов намагничивания трансформаторов установле.нных в линии

Iс.о. = kн ЧIтр,А,(6.8)

где kн - коэффицие.нт наде.жности, kн =5;

Iтр - суммарный ток трансформаторов установле.нных в линии.

Iс.о. = 1,1Ч 247 = 271,7 А;

Iс.о. = 4Ч--(2Ч14,5+3,64+2,3)•139,8=--74_--А.

Принимае.м Iс.о. =272 А.

.

Расчет защит све.де.н в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Расчет защит отходящих линий

ВЛ	Ктт	Iсо, кА	Кчо	Icо2, А	Iмтз, А	Кчмтз	Iмтз2, А
Коне.вка	5	272	4,32	52,65	55,78	14,60	2,79
Ле.ще.вка	10	272	4,32	111,28	74,37	11,56	7,44
Компле.кс	20	400	2,94	48,58	204,51	3,68	10,23

6.2Расчет защиты силовых трансформаторов

Защиту трансформаторов выполняе.м на базе блоков микропроце.ссорной ре.ле.йной защиты «Бре.сле.р» ТОР-200-Т.

6.2.1 Дифференциальная токовая защита трансформаторов

Выбору подле.жат:

- IномВН - номинальный вторичный ток ВН трансформатора, соотве.тствующий номинальной мощности;

- IномНН - номинальный вторичный ток НН трансформатора, соотве.тствующий номинальной мощности;

- Группа ТТ ВН - группа сборок цифровых ТТ на стороне ВН;

- Группа ТТ НН - группа сборок цифровых ТТ на стороне НН;

- Размах РПН - размах ре.гулирования РПН.

Пе.рвичный номинальный ток трансформатора находится по формуле:

,А,(6.9)

где Sном.тр - номинальная мощность трансформатора;

Uном - номинальное напряже.ние.

Вторичный номинальный ток трансформатора находится по формуле:

,А,(6.10)

где ki - коэффицие.нт трансформации ТТ (с уче.том возможных пе.ре.грузок ki=100/5 для стороны ВН и ki=1000/5 для стороны НН );

kсх - коэффицие.нт схе.мы, показывающий во сколько раз ток в ре.ле защиты больше че.м вторичный ток ТТ. Для схе.м сое.дине.ния ТТ в зве.зду kсх=1.

Расчет сводим в таблицу 6.2.

Таблица 6.2 - Ре.зультаты расче.та вторичных токов в пле.чах защиты

Наиме.нование ве.личины	Числе.нное значе.ние для стороны
	35кВ	10 кВ
Пе.рвичные номинальные токи трансформатора, А	25	88
Коэффицие.нты трансформации трансформаторов тока, kI	50/5	100/5
Вторичные токи в пле.чах защиты, А	2,5	4,4
Принятые значе.ния, А	2,5	4,4
Размах РПН, %	9

6.2.2 Дифференциальная отсечка (ДЗТ-1)

Выбору подле.жит Iдиф/Iном - относите.льное значе.ние уставки срабатывания отсе.чки.

Уставка должна выбираться из двух условий:

1) отстройка от броска тока намагничивания.

2) отстройка от максимального пе.рвичного тока не.баланса при пе.ре.ходном ре.жиме расче.тного вне.шне.го КЗ.

1) Отстройку от броска тока намагничивания производим по условию:

Iдиф/Iном = 4 А.

2) Отстройку от максимального пе.рвичного тока не.баланса при пе.ре.ходном ре.жиме расче.тного вне.шне.го КЗ производим по условию:

Iдиф/Iном = Котс·Кнб(1)•I*кз.вн.max,(6.11)

где Котс- коэффицие.нт отстройки, Котс=1,2;

Кнб(1) - отноше.ние амплитуды пе.рвой гармоники тока не.баланса к приве.де.нной амплитуде пе.риодиче.ской составляюще.й тока вне.шне.го КЗ, Кнб(1) = 0,7;

I*кз.вн.max - отноше.ние тока вне.шне.го расче.тного КЗ к номинальному току трансформатора.

;

Iдиф/Iном = 1,2 · 0,7 · 13,4 = 11,27.

Принимае.м уставку 11,3.

6.2.3 Дифференциальная защита с торможе.ние.м (ДЗТ-2)

Тормозная характе.ристика приве.де.на на рисунке 6.1.

Выбору подле.жат:

Iд1/Iном - базовая уставка ступе.ни, Iд1/Iном = 0,3;

Кторм - коэффицие.нт торможе.ния (наклон тормозной характе.ристики на втором участке.);

Рисунок 6.1-Тормозная характе.ристика

Iт2/Iном - вторая точка излома тормозной характе.ристики, Iт2/Iном = 2;

Iдг2/Iдг1 - уставка блокировки от второй гармоники, Iдг2/Iдг1 = 0,15.

Коэффицие.нт торможе.ния Кторм долже.н обе.спе.чивать не.срабатывание ступе.ни при сквозных токах, соотве.тствующих второму участку тормозной характе.ристики ( от 1,0 до 3,0 Iном).

Ток не.баланса, порождае.мый сквозными токами:

,А, (6.12)

где Кпе.р - коэффицие.нт учитывающий пе.ре.ходный ре.жим, Кпе.р = 2,5;

Кодн - коэффицие.нт однотипности трансформаторов тока, Кодн = 1,0;

е - относите.льное значе.ние полной погре.шности ТТ в установивше.мся ре.жиме, е = 0,1;

ДUРПН - размах ре.гулирования РПН, ДUРПН = 0,09;

Дf - погре.шность обусловле.нная не.точностью задания токов ВН и НН,

Дf = 0,04.

Iдиф = Котс ·Iнб.расч, А,(6.13)

где Котс = 1,3.

Iдиф =1,3 ·(2,5·1,0·0,1 + 0,09 + 0,04)·Iскв = 0,494 Iскв.

Тормозной ток раве.н:

Iторм = 0,5•(Iскв + Iскв- Iдиф),А.(6.14)

Вве.де.м понятие коэффицие.нта сниже.ния тормозного тока:

;(6.15)

.

Чтобы ре.ле не сработало коэффицие.нт торможе.ния долже.н опре.де.лятся по выраже.нию:

;(6.16)

.

6.2.4 Защита от перегрузок

Уставка сигнала пе.ре.грузки принимае.тся равной:

, А,(6.17)

где Котс - коэффицие.нт отстройки, Котс=1,05;

Кв - коэффицие.нт возврата, Кв=0,95.

А;

А.

6.2.5 Максимальная токовая защита трансформатора от вне.шних КЗ

Выбор тока срабатывания максимальной токовой защиты опре.де.ляе.тся по формуле:

, А,(6.18)

где кн - коэффицие.нт наде.жности, обе.спе.чивающий наде.жное не.срабатывание защиты путе.м уче.та погре.шности ре.ле с не.обходимым запасом, кн = 1,1;

кв - коэффицие.нт возврата, кв = 0,95;

1,4 - коэффицие.нт допустимой пе.ре.грузки.

А;

А.

Вре.мя срабатывания защиты:

с;(6.19)

tсз.нн = 1,1 + 0,2 = 1,3 с;

tсз.вн = 1,3 + 0,2 = 1,5 с.

6.2.6 Газовая защита трансформаторов

Газовая защита ре.агируе.т на повре.жде.ния внутри бака трансформатора, при которых происходит выде.ле.ние газа или ускоре.нное проте.кание масла или сме.си масла с газом из бака в расширите.ль, а также и по другим причинам (ме.ждуфазные КЗ, ме.жвитковые замыкания в обмотках, замыкание обмотки на корпус, пожар всталимагнитопровода и др.).

Газовая защита поставляе.тся с газовым ре.ле Бухгольца BF 80/Q (B - ре.ле с двумя эле.ме.нтами, F - с фланце.м, 80 - внутре.нний диаме.тр фланца в мм, Q - флане.ц квадратной формы).

В зависимости от вида и развития повре.жде.ния трансформатора возможна после.довате.льная работа сигнального и отключающе.го эле.ме.нтов ре.ле или их одновре.ме.нная работа.

Газовая защита подключае.тся к блоку «Сириус-Т»

6.3 Расчет устройств автоматики установле.нных на подстанции

Функции автоматики:

1. двухступе.нчатое автоматиче.ское повторное включе.ние (АПВ);

2. автоматиче.ская частотная разгрузка (АЧР);

3. автоматиче.ское включе.ние ре.зе.рва (АВР);

4. блокировка от многократных включе.ний выключате.ля.

6.3.1 Расчет устройств автоматического повторного включе.ния линии с односторонним питание.м

«ТОР-200-Л» ре.ализуе.т функцию АПВ с возможностью программной блокировки одного или обоих циклов. АПВ запускае.тся по факту срабатывания:

- МТЗ;

- при самопроизвольном отключе.нии выключате.ля.

Опре.де.лим вре.мя срабатывания АПВ по сле.дующим условиям:

tапв1?tг.п. + tзап,с, (6.20)

где tг.п - вре.мя готовности привода, tг.п = 3 с.

tапв1?tг.в-tв.в+ tзап,с,(6.21)

где tг.в - вре.мя готовности выключате.ля, которое в зависимости от типа выключате.ля , tг.в=1 с;

tв.в - вре.мя включе.ния выключате.ля, tв.в=0,07 с.

tапв1?tд+ tзап,с,(6.22)

где tд - вре.мя де.ионизации сре.ды в ме.сте КЗ, составляюще.е 0,1-0,3 с, принимае.м tд=0,3 с;

tзап=0,4-0,5 с.

По условию :tапв1?3+0,5=3,5 с;

По условию :tапв1?1-0,07+0,5=1,43 с;

По условию :tапв1?0,3+0,5=0,8 с.

Выбирае.м t1,апв=3 с.

6.3.2 Автоматическое включение резе.рва

Напряже.ние срабатывания защиты минимального де.йствия:

Uсзmin=(0,25ч0,4)·Uном, В;(6.23)

Uсзmin1=0,4·10000= 4000 В;

Uсзmin2=0,4·100= 40 В.

Напряже.ние срабатывания максимального ре.ле напряже.ния, контролирующе.го наличие напряже.ния на ре.зе.рвном источнике, опре.де.ляе.тся из условия отстройки от минимального рабоче.го напряже.ния:

Uсзmax=(0,6ч0,65)·Uном, В;(6.24)

Uсзmax1=0,65·10000= 6500 В;

Uсзmax2=0,65·100= 65 В.

Вре.мя срабатывания АВР:

tАВР=tс.з+tапв + tзап,с,(6.25)

где.tс.з- вре.мя де.йствия защиты, с;

tапв- уставки по вре.ме.ни АПВ, с;

tзап- в зависимости от типов выключате.ле.й.

tс.р.аврНН = 0,7 + 3+0,3= 4 с.

6.4 Построение карты селективности

Все токи на карте се.ле.ктивности приве.де.ны к стороне 10 кВ.

Карта се.ле.ктивности приве.де.на на рисунке 6.2.



Рисунок 6.2 -Карта се.ле.ктивности

6.5 Проверка трансформаторов тока

После выбора ре.ле защиты, схе.мы защиты и трансформаторов тока, после.дние не.обходимо прове.рить на допустимую погре.шность. Прове.рка на допустимую погре.шность осуще.ствляе.тся сле.дующим образом. Опре.де.ляе.м коэффицие.нт пре.де.льной кратности:

,(6.26)

где I1.ном.ТТ - номинальный пе.рвичный ток трансформатора тока.

.

Для выбранного типа трансформаторов тока находим допустимое сопротивле.ние нагрузки Zдоп = 0,3Ом. Для наше.го приме.ра:

Ом,(6.27)

где Rпр - расчётное сопротивле.ние сое.дините.льных проводов схе.мы;

Rпе.р - пе.ре.ходное сопротивле.ние контактов;

Zсум - суммарное расчётное сопротивле.ние те.рминалов защит.

Расчётное сопротивле.ние проводов Rпр = 0,05 Ом.

Расчётное сопротивле.ние контактов принимае.м: Rпе.р = 0,1 Ом.

Zрасч = 2·0,05+0,1+0,015=0,215<0,3 Ом.

что ме.ньше, че.м Zдоп = 0,3 Ом, сле.довате.льно, полная погре.шность трансформатора тока ме.не.е 10%.

7. Расчет и выбор элементов системы собстве.нных нужд подстанции

7.1 Расчет силовых нагрузок

Расчет производится по ме.тоду упорядоче.нных диаграмм.

Сре.дне.сме.нная активная и ре.активная мощности эле.ктроприе.мника (ЭП) опре.де.ляются по формулам:

Рсм, i = Ки·Рном,i, Вт;(7.1)

Qсм, i = Ки· Рном,I ·tgц, ВАр,(7.2)

где.Ки - коэффицие.нт использования ЭП;

Рном,i - номинальная мощность эле.ктроприе.мника, кВт.

Расче.тная мощность для потре.бите.ле.й, работающих в повторно-кратковре.ме.нном ре.жиме.

,Вт, (7.3)

где.Рпасп- паспортная мощность,

ПВ- продолжите.льность включе.ния.

Коэффицие.нт использования для группы эле.ктроприе.мников:

.(7.4)

Эффе.ктивное число эле.ктроприе.мников опре.де.ляе.тся по формуле:

.(7.5)

Расче.тная нагрузка группы потре.бите.ле.й эле.ктроэне.ргии опре.де.ляе.тся по формуле:

(7.6)

где Кр - коэффицие.нт расче.тный.

Расче.тная ре.активная мощность группы потре.бите.ле.й опре.де.ляе.тся в зависимости от эффе.ктивного числа эле.ктроприёмников по выраже.ниям:

При: nэф?10:

,ВАр,(7.7)

при: nэф>10

,ВАр, (7.8)

где - соотве.тствуе.т cosц, принятому для данного потре.бите.ля.

Полную расче.тную мощность опре.де.ляе.м по выраже.нию:

, ВА.(7.9)

Расче.тный ток для группы потре.бите.ле.й опре.де.ляе.тся по выраже.нию:

, А,(7.10)

где Uном=0,4 кВ - номинальное напряже.ние се.ти.

Расчет нагрузок наиболе.е удобно пре.дставить в табличной форме. Расчет нагрузок собстве.нных нужд приве.де.н в ПРИЛОЖЕ.НИИ А.

7.2 Выбор трансформаторов собстве.нных нужд

Количе.ство трансформаторов опре.де.ляе.тся по выраже.нию:

где Sн.тр - номинальная мощность трансформатора;

Коэффицие.нт загрузки выбирае.м таким образом, чтобы один трансформатор собстве.нных нужд мог выде.рживать полную нагрузку в те.че.нии не.ограниче.нного вре.ме.ни КЗ=0,5.

Приме.ним трансформаторы типа ТМГ - 63/10/0,4.

7.3 Выбор кабелей СН

Для выбора кабе.ле.й не.обходимо знать номинальные токи эле.ктроприе.мников, которые рассчитываются по формуле:

, А. (7.12)

Выбранные кабе.ли не.обходимо прове.рить:

- по нагре.ву расче.тным током:

,А,(7.13)

где. - длите.льно допустимый ток, А;

- поправочный коэффицие.нт, учитывающий отличие те.мпе.ратуры в це.хе от те.мпе.ратуры, при которой задан , ;

- расче.тный ток потре.бите.ля;

- поправочный коэффицие.нт, учитывающий сниже.ние допустимой токовой нагрузки для кабе.ле.й при их многослойной прокладке в коробах, .

- на поте.ри напряже.ния:

,(7.14)

где., - активное и ре.активное уде.льные сопротивле.ния линии, мОм/м;

- длинна линии, км;

Согласно ПУЭ поте.ря напряже.ния должна удовле.творять условию:

.(7.15)

Выбор кабе.ле.й, питающих эле.ктроприе.мники пре.дставле.н в ПРИЛОЖЕ.НИИ Б.

7.4 Расчет токов короткого замыкания

На рисунке 7.1 изображе.на схе.ма заме.ще.ния 0,4 кВ.

Рисунок 7.1 - Схе.ма заме.ще.ния 0,4 кВ

Сопротивле.ние питающе.й систе.мы равно:

,Ом.(7.16)

Активное сопротивле.ние трансформатора, приве.дённое к стороне 0,4 кВ.

,Ом. (7.17)

Ре.активное сопротивле.ние трансформатора, приве.дённое к стороне 0,4 кВ.

,Ом.(7.18)

Ток КЗ бе.з уче.та сопротивле.ния дуги:

,А.(7.19)

Напряже.ние в стволе дуги:

Uд = Е.Д·l ,В.(7.20)

Сопротивле.ние дуги равно:

,Ом.(7.21)

Ток КЗ с уче.том сопротивле.ния дуги:

,А.(7.22)

Ударный ток опре.де.ляе.тся по выраже.нию:

,А,(7.23)

где.kуд- ударный коэффицие.нт.

;(7.24)

,(7.25)

где.f- частота се.ти, Гц.

Токи однофазного КЗ в се.тях с напряже.ние.м до 1кВ, как правило, являются минимальными. По их ве.личине прове.ряе.тся чувствите.льность защитной аппаратуры.

Де.йствующе.е значе.ние пе.риодиче.ской составляюще.й тока однофазного КЗI(1)кзопре.де.ляе.тся по формуле:

,А,(7.26)

где.- полное сопротивле.ние питающе.й систе.мы, трансформатора, а также пе.ре.ходных контактов точки однофазного КЗ;

Zп- полное сопротивле.ние пе.тли фаза-ноль от трансформатора до точки КЗ.

,Ом,(7.27)

где.XT1, XT2, RT1, RT2- соотве.тстве.нно индуктивные и активные сопротивле.ния прямой и обратной после.довате.льности силового трансформатора;

XT0, RT0 - соотве.тстве.нно индуктивное и активное сопротивле.ния нуле.вой после.довате.льности силового трансформатора.

,Ом,(7.28)

где Zп-ф-0уд- уде.льное сопротивле.ние пе.тли фаза-нуль эле.ме.нта;

L- длина эле.ме.нта.

Расчет токов КЗ све.де.н в ПРИЛОЖЕ.НИЕ В.

7.5 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры

Условия выбора и прове.рки автоматиче.ских выключате.ле.й:

По напряже.нию:

,В.(7.29)

По номинальному току:

,А.(7.30)

По отстройке от пиковых токов:

,А,(7.31)

где. - ток срабатывания отсе.чки;

- коэффицие.нт наде.жности;

- пиковый ток.

По условию защиты от пе.ре.грузки:

,А.(7.32)

По вре.ме.ни срабатывания:

,с,(7.33)

где.- собстве.нное вре.мя отключе.ния выключате.ля;

- ступе.нь се.ле.ктивности.

По условию стойкости к токам КЗ:

,А,(7.34)

где.ПКС - пре.де.льная коммутационная способность.

По условию чувствите.льности:

,(7.35)

где - - коэффицие.нт разброса срабатывания отсе.чки,.

Выбор автоматиче.ских выключате.ле.й пре.дставле.н в ПРИЛОЖЕ.НИИ Г.

8. Экономическая часть

8.1 Оценка затрат на производство работ

Полная сме.тная стоимость работ являе.тся обоснование.м не.обходимого объе.ма инве.стиций (капитальных вложе.ний). Утве.ржде.нная сме.та являе.тся пре.де.льно допустимой ве.личиной инве.стиций на ве.сь пе.риод строите.льства.

Для расче.тов используются те.рриториальные е.диничные расце.нки на монтаж и на пуско-наладочные работы оборудования (сборник №8), пре.йскуранты оптовых це.н, приложе.ния к ме.тодиче.ским указаниям по выполне.нию курсовой работы по организации производства.

Опре.де.ле.ние сме.тной стоимости на приобре.те.ние оборудования и е.го монтаж пре.дставле.но в ПРИЛОЖЕ.НИИ Д.

При опре.де.ле.нии сме.тной стоимости де.монтажа бе.ре.тся 50% расце.нки на стоимость монтажа подобного оборудования, сме.та затрат на де.монтаж пре.дставле.на в ПРИЛОЖЕ.НИИ Е.

Сме.та затрат на пуско-наладочные работы пре.дставле.на в ПРИЛОЖЕ.НИИ Ж.

Для того чтобы опре.де.лить сме.тную стоимость строяще.гося объе.кта в це.нах те.куще.го пе.риода, не.обходимо исчислить полную сме.тную стоимость строяще.гося объе.кта, т.е. уче.сть накладные расходы, которые опре.де.лялись на пе.риод, когда де.йствовали пре.йскурантные це.ны.

Пе.ре.сче.т сме.ты в це.ны те.куще.го года проводится с помощью корре.ктирующих коэффицие.нтов, характе.ризующих це.пные те.мпы инфляции по отде.льным видам товаров, работ и услуг.

Пе.ре.счёт сме.ты затрат в це.ны те.куще.го года

Затраты на строите.льно-монтажные и пуско-наладочные работы

Все.го прямых затрат:

(8.1)

Накладные расходы:

(8.2)

где kп =0,95 - норматив накладных расходов, ре.коме.ндуе.мый Госстрое.м РФ, отн.е.д.

Сме.тная прибыль организации:

(8.3)

где kп =0,65 - норматив накладных расходов, ре.коме.ндуе.мый Госстрое.м РФ, отн.е.д.

Все.го затрат на монтажные работы в те.кущих це.нах:

, руб; (8.4)

Все.го затрат на пусконаладочные работы в те.кущих це.нах:

(8.5)

руб.

Все.го затрат на работы в те.кущих це.нах:

, руб; (8.6)

Затраты на приобре.те.ние основного и вспомогате.льного те.хнологиче.ского оборудования

Расходы на запасные части:

(8.7)

где = 0,02 - коэффицие.нт, учитывающий стоимость зап. часте.й, отн.е.д.;

-стоимость оборудования в те.кущих це.нах, руб.

Расходы на тару и упаковку:

, (8.8)

где = 0,015 - коэффицие.нт, учитывающий расходы на тару и упаковку, отн.е.д.;

Транспортные расходы:

(8.9)

где = 0,05 - коэффицие.нт, учитывающий транспортные расходы, отн.е.д.;

Снабже.но-сбытовая наце.нка:

(8.10)

где = 0,05 - коэффицие.нт, учитывающий снабже.нче.ско-сбытовую наце.нку, отн.е.д.;

Заготовите.льно-складские расходы:

(8.11)

где = 0,012 - коэффицие.нт, учитывающий заготовите.льно-складские расходы, отн.е.д.;

Расходы на компле.ктацию:

(8.12)

где = 0,008 - коэффицие.нт, расходы на компле.ктацию , отн.е.д.;

Все.го дополните.льных расходов на оборудование:

 (8.13)

Все.го расходов на оборудование в те.кущих це.нах:

(8.14)

Сме.тная стоимость мате.риалов.

Транспортные расходы:

(8.15)

Расходы на тару и упаковку:

(8.16)

Все.го расходов на мате.риалы в те.кущих це.нах:

(8.17)

) = 296583,5 руб.

Лимитированные и прочие затраты

Затраты на вре.ме.нные здания и сооруже.ния:

(8.18)

где - затраты на СМР в те.кущих це.нах расче.тного года, руб.;

= 0,039 - сме.тная норма затрат, учитывающая дополните.льные затраты на вре.ме.нные здания и сооруже.ния, отн. е.д.

Затраты на пе.ре.возку крупногабаритных и тяже.лове.сных грузов:

(8.19)

0,0003•2748683,04=824,60 руб.

где = 0,0003 - коэффицие.нт, учитывающий дополните.льные затраты строите.льной организации, связанные с пе.ре.возкой крупногабаритных и тяже.лове.сных грузов, отн. е.д.

Затраты на добровольное страхование:

(8.20)

2748683,04=82460,5 руб.

где = 0,03 - коэффицие.нт, учитывающий дополните.льные затраты строите.льной организации на осуще.ствле.ние добровольного страхования де.яте.льности, отн. е.д.

Затраты, связанные с отчисле.ниями в фонд научно - иссле.довате.льских и опытно - конструкторских работ (НИОКР):

руб, (8.21)

) = 209100,32 руб.

где =0,015 - коэффицие.нт, учитывающий затраты на НИОКР, отн. е.д.;

Затраты, связанные с пре.мирование.м за ввод в эксплуатацию в срок построе.нных объе.ктов:

(8.22)

где =0,025 - сме.тная норма, учитывающая разме.р сре.дств на пре.мирование за ввод в де.йствие объе.кта, отн. е.д.

Дополните.льные затраты по охране объе.ктов строите.льства:

(8.23)

где - сме.тная норма, учитывающая разме.р сре.дств, отчисляе.мых на охрану объе.кта, отн.е.д.

Сумма лимитированных и прочих затрат:

 (8.24)

Разме.р сре.дств на авторский надзор:

(8.25)

где - коэффицие.нт, учитывающий затраты на авторский надзор, отн.е.д.;

Резерв средств на не.пре.двиде.нные работы и затраты:

(8.26)

где - коэффицие.нт, учитывающий разме.р ре.зе.рва на не.пре.двиде.нные работы и затраты, отн. е.д.

8.2 Оценка целесообразности реконструкции

Основной доход производстве.нного отде.ле.ния «Вологодские эле.ктриче.ские се.ти» являе.тся поле.зный отпуск эле.ктроэне.ргии потре.бите.лю. Для оце.нки це.ле.сообразности ре.конструкции подстанции, сравним затраты на облуживание и ре.монт старого эле.ктрооборудования подстанции и нового пре.дусмотре.нного прое.ктом. Найде.м прибыль се.те.вой организации от оказания услуг по пе.ре.даче эле.ктриче.ской эне.ргии.Для оце.нки затрат на облуживание оборудования подстанции используе.м спе.циальный ме.тод расче.та условных е.диниц, используе.мый в се.те.вых организациях. Согласно приказа от 24.12.2014года № 2390Э Фе.де.ральной службы по тарифам «Об утве.ржде.нии ме.тодиче.ских указаний по уче.ту сте.пе.ни загрузки объе.ктов эле.ктросе.те.вого хозяйства при формировании тарифов». В условные е.диницы входит те.хниче.ская е.мкость оборудования и подстанции в це.лом. Условная е.диница нормирована на каждый вид оборудования и сооруже.ний.

В таблице 8.1 приве.де.м норматив условных е.диниц на подстанции.

Таблица 8.1 - Расчет условных е.диниц по подстанциям 35 кВ и выше.

№	Подстанция шт / у, е.	Силовые трансформаторы , ре.актор, вольтдобавочныйтр-р. шт / у.е.	Масляные выключате.ли 3 фазы шт / у.е.	Вакуумные выключате.ли шт / у.е.
	110кВ	35кВ	110кВ	35кВ	10кВ	110кВ	35кВ	10кВ	110кВ	35кВ	10кВ
1	205	95	9,8	4,1	3	24	8,4	5,1	44	21	10,5

Зная расходы пре.дприятия, включающие в се.бя: соде.ржание, обслуживание и ре.монт оборудования подстанции, мы може.м вычислить затраты на одну условную е.диницу каждого вида работ. Согласно нормативно те.хниче.ской докуме.нтации экономиче.ского отде.ла «Вологодских эле.ктриче.ских се.те.й» все.го условных е.диниц по пре.дприятию на 2018 год составляе.т У.Е.общ=8130,2 условных е.диниц. Бе.ре.м расходы на ре.монт и обслуживание так как они являются основными. Согласно НТД ЭО ПО «ВЭС» изде.ржки на ре.монт составляют Иобсл= 140541765рубле.й в год. Изде.ржки на обслуживание составляют Ире.м.=235687951,8 рубле.й в год. Вычислим стоимость условной е.диницы на обслуживание и ре.монт по формуле:

, руб./у.е.;(8.27)

руб./у.е.;

руб./у.е.

Рассчитае.м количе.ство условных е.диниц на ре.конструкцию подстанции 35/10 кВ «Гридино». Ре.зультаты сводим в таблицу 8.2.

Таблица 8.2 - Расчет условных е.диниц на ПС

№	Подстанция у.е.	Силовые трансформаторы.у.е.	Масляные выключате.ли 3 фазы у.е.	Вакуумные выключате.ли у.е.	Все.го у.е. на ПС
			35кВ	10кВ		35кВ	10кВ
		шт.	Все.го	шт.	шт.	все.го	шт.	шт.	все.го
ре.альная	205	2	18,6	0	7	170,8				340,2
прое.ктируе.мая	205	2	18,6				3	8	231	417,8

Посчитае.м затраты на обслуживание и ре.монт подстанции. Так как ме.жре.монтный пе.риод вакуумных выключате.ле.й ве.лик, около 20 ле.т, то затратами на их ре.монт пре.не.бре.гае.м. Затраты на ре.монт бе.ре.м только на старое оборудование. Ре.зультат сводим в таблицу 8.3.

Таблица 8.3 - Расчет затрат на ре.монт и обслуживание в год

ПС	Условные е.диницы	Затраты руб.	Все.го затрат	Экономия
		Обслуживание. (17286,38 руб/у.е.)	Ре.монт (28989,19 руб/у.е.)
ре.альная	340,2	5880826,48	9862122,44	1574298,92
прое.ктируе.мая	417,8	722249,56		1322249,56	5647950,64

По ре.зультату расче.тов видно, что, при производстве ре.конструкции подстанции пре.дприятие може.т снизить расходы за сче.т экономии сре.дств на ре.монте оборудования. Экономия сре.дств составляе.т 5647950,64 рубле.й в год.

Произве.де.м расче.т прибыли пре.дприятия от пе.ре.дачи эле.ктроэне.ргии от подстанции к потре.бите.лю и подключе.ние новых потре.бите.ле.й. Стоимость пе.ре.дачи киловатта эле.ктроэне.ргии бе.ре.м из е.диных котловых тарифов по Вологодской области. Класс напряже.ния бе.ре.м СН2, стоимость составляе.т 3,38844 руб./кВт•ч. Годовая потре.бляе.мая мощность составляе.т 55069 МВт•ч. Годовая прибыль составляе.т 1 865 980 002 рубля. Прибыль от подключе.ния новых потре.бите.ле.й составляе.т 2 168 694 рубле.й. По данным службы уче.та эле.ктриче.ской эне.ргии ПО «Вологодские эле.ктриче.ские се.ти» те.хнологиче.ские поте.ри эле.ктроэне.ргии составляют 10,6%. Это 5837,3 МВт•ч и составляе.т 1 677 934 рубля. Сюда входят расче.тные поте.ри в линиях и силовых трансформаторах 7,8%, собстве.нные нужды оборудования подстанции 1,59 % и климатиче.ские поте.ри (изоляции, коронирование.) 1,21 %. Полная стоимость эле.ктромонтажных работ по ре.конструкции составляе.т 17129062,43 рубле.й.Найде.м приблизите.льный срок окупае.мости ре.конструкции подстанции по формуле:

, год,(8.28)

где К- капитальные затраты на ре.конструкцию;

П - часть прибыли, идущая на ре.конструкцию (15%);

ПП.П .- прибыль от подключе.ния новых потре.бите.ле.й;

И О.Р - изде.ржки на обслуживание и ре.монт;

ИП - изде.ржки на те.хнологиче.ские поте.ри.

Окупае.мость ре.конструкции ПС 35/10 кВ «Гридино» составит 5 ле.т.

Заключение

В выпускной квалификационной работе произве.де.на ре.конструкция понизите.льной подстанции 35/10 кВ для эле.ктроснабже.ния потре.бите.ле.й III кате.гории по наде.жности. Исходя из соображе.ний по наде.жности эле.ктроснабже.ния потре.бите.ле.й, к установке приняты два понижающих трансформатора ТМН-2000/35/10.

На напряже.ние 35кВ принята схе.ма РУ мост с выключате.лями в це.пях трансформатора.

На напряже.ние 10 кВ, также, приме.няе.м схе.му с систе.мой шин, се.кционированной выключате.ле.м. РУ - 10 кВ принято в модульном здании. Все коммутационное оборудование выбрано на основе расче.та токов КЗ.

Разработана ре.ле.йная защита и автоматика.

Также был рассмотре.н вопрос о собстве.нных нуждах подстанции, в котором выбраны наиболе.е удобная схе.ма снабже.ния и трансформаторы собстве.нных нужд.

В разде.ле экономики рассчитана сме.тная стоимость эле.ктромонтажных работ17 129 062, срок окупае.мости.

В це.лом, при прое.ктировании данного объе.кта были проработаны основные вопросы, включая возможность роста нагрузок на ближайшие 10 ле.т, а это значит, что в те.че.ние этого вре.ме.ни не потре.буе.тся дополните.льных затрат на ре.конструкцию подстанции.

Список использованных источников

1. Электротехнический справочник: в 4 т. Т. 3: Производство, передача и распределение электрической энергии / под общ. ред. В. Г. Герасимова [и др.]. - Москва: МЭИ, 2009. - 963 с.

2. Беляев, А. В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ / А. В. Беляев. - Санкт-Петербург: ПЭИПК, 2011. - 230 с.

3. Правила устройства электроустановок ПУЭ: приказ Минэнерго России от 08.07.2002 № 204 // Вестник Госэнергонадзора. - 2007. - №3. - С.12-331.

4. Неклепаев, Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования / Б. Н. Неклепаев, Н. П. Крючков. - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2013. - 607 с.

5. Рогов, Г. А. Электрическая часть станций и подстанций систем электроснабжения: методические указания к курсовому проектированию для студентов всех форм обучения / Г. А. Рогов, А. В. Беляев. - Вологда: ВоГТУ, 2010. - 30 с.

6. Об утверждении Рекомендаций по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ: приказМинэнерго Россииот 30.06.2003 № 288. - Москва: Издательство НЦ ЭНАС, 2004. - 80 с.

7. Булычев, А. В. Релейная защита в распределительных электрических сетях: пособие для практических расчетов / А. В. Булычев, А. А. Наволочный. - Москва: ЭНАС, 2011. - 206 с.

8. Старкова, Л. Е. Справочник цехового энергетика / Л. Е. Старкова. - Москва: Инфра-Инженерия, 2009. - 352 с.

9. Шабад, М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / М. А. Шабад. - Санкт-Петербург: ПЭИПК, 2010. - 350 с.

10. Стрельников, Н. А. Электроснабжение промышленных предприятий: учеб. пособие / Н. А. Стрельников. - Новосибирск: НГТУ, 2013. - 100 с.

11. Немировский, А. Е. Электрические сети систем электроснабжения: методическое пособие к курсовому проекту / А. Е. Немировский, И. Ю. Сергиевская. - Вологда: ВоГТУ, 2006. - 45 с.

12. Шкаф защиты трансформатора и автоматики управления выключателем типа ШЭ2607 041073 (версия ПО 041_201 и 073_200). Руководство по эксплуатации ЭКРА.656453.133 РЭ. - 195 с.

13. Цифровое устройство релейной защиты Орион-2-В. Руководство по эксплуатации БПВА.656128.001 РЭ. - 89 с.

14. Кичигина, Г.А. Организация производства электромонтажных работ на энергообъекте: методические указания по выполнению курсовых работ для студентов очной и заочной форм обучения / Г.А. Кичигина, А.В. Беляев. - Вологда: ВоГУ, 2015. - 40 с.

15. Воропанова, Ю. В. Расчет сметной стоимости строительства объектов электроэнергетики: учебно-методическое пособие / Ю. В. Воропанова, М. Б. Перова. - Вологда: ВоГТУ, 2006. - 38 с.

16. Территориальные единичные расценки на монтаж оборудования. Сборник №8 «Электротехнические установки»: ТЕРм 81-03-08-2001 / Официальное издание. - Вологодская область, 2012. - 74 с.

17. Территориальные единичные расценки на пусконаладочные работы. Сборник №1 «Электротехнические устройства»: ТЕРп 81-05-01-2001 / Официальное издание. - Вологодская область, 2012. - 46 с.

Приложение А

(обязательное)

Расчет нагрузок собственных нужд подстанции

Таблица А.1 - Расчет нагрузок собственных нужд подстанции

Исходные данные	Расчетные величины
№	Наименование ЭП	Рн, кВт	Ки	cos	tn	Ки*Рн	Ки*Рн*tn	Рн*Рн	nэф	Ки	Кр	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА
	ПСН								10	0,87	1,2	43,92	19,99	48,26
1	Приводы РПН силового трансформатора	2,4	0,4	0,8	0,75	0,96	0,72	5,76
2	Обогрев привода РПН силового трансформатора	2	0,5	0,95	0,33	1	0,33	4,00
3	Обогрев здания РУ 35 кВ	6	1	0,95	0,33	6	1,97	36,00
4	Освещение здания РУ 35 кВ	1,2	1	0,95	0,33	1,2	0,39	1,44
5	Обогрев здания ЗРУ-10 кВ	6	1	0,95	0,33	6	1,97	36,00
6	Освещение здания РУ-10 кВ	1	1	0,95	0,33	1	0,33	1,00	...

Подобные документы

• Реконструкция электрооборудования подстанции Чушевицы

  Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет мощности подстанции, определение нагрузок, выбор трансформаторов. Компоновка распределительных устройств. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования, коммутационной и защитной аппаратуры.
  
  дипломная работа [993,5 K], добавлен 10.04.2017
  

• Реконструкция электрооборудования подстанции 35/10 кВ "Нюксеница"

  Электрические нагрузки подстанции. Расчет токов нормальных режимов и короткого замыкания, релейной защиты и автоматики. Выбор трансформаторов, коммутационной и защитной аппаратуры, шинопроводов. Оценка затрат на проведение электромонтажных работ.
  
  дипломная работа [223,6 K], добавлен 10.04.2017
  

• Реконструкция электрической части подстанции 3510 кВ 48П "Петрозаводская птицефабрика"

  Выбор схемы собственных нужд подстанции. Расчет мощности трансформаторов Т-1 и Т-2 с учетом коэффициента перегрузки. Расчет токов короткого замыкания, заземляющего устройства. Определение основных показателей производственной мощности подстанции.
  
  дипломная работа [312,0 K], добавлен 03.09.2010
  

• Проектирование подстанции ТОО "Термо Мастер" и выбор электрооборудования

  Производственная мощность проектируемой электрической подстанции. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Максимальная токовая защита от перегрузки автотрансформаторов. Компоновка основного электрооборудования подстанции.
  
  дипломная работа [661,4 K], добавлен 01.07.2015
  

• Проектирование узловой подстанции 220/35/10

  Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Проверка коэффициентов их загрузки. Разработка и обоснование принципиальной электрической схемы подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и проверка основного электрооборудования. Выбор изоляторов.
  
  курсовая работа [615,2 K], добавлен 12.06.2011
  

• Проектирование электрической части подстанции

  Обоснование главной схемы электрических соединений подстанции. Выбор трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания. Выбор коммутационной аппаратуры на стороне напряжения 220 кВ. Контрольно-измерительные приборы для цепей схемы.
  
  курсовая работа [605,5 K], добавлен 23.06.2016
  

• Расчет трансформаторной подстанции для питания потребителей

  Расчет нагрузки и выбор главной схемы соединений электрической подстанции. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов и проводников. Релейная защита, расчет заземления подстанции.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.12.2014
  

• Проектирование подстанции 500/110/10 кВ

  Выбор автотрансформаторов, сборных шин, измерительных трансформаторов напряжения и тока, распределительных устройств, выключателей для подстанции. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства. Схемы питания потребителей собственных нужд.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 24.02.2013
  

• Расчет и проектирование электрической части тупиковой подстанции с заданными параметрами напряжения

  Расчет мощности и выбор главных понизительных трансформаторов тупиковой подстанции. Определение максимальных нагрузок (для каждой ступени напряжения), расчетной мощности подстанции. Выбор коммутационный аппаратуры, защитной аппаратуры и сборных шин.
  
  курсовая работа [2,5 M], добавлен 02.04.2016
  

• Разработка схем питания собственных нужд подстанции

  Выбор схемы соединения основного оборудования подстанции, определение потоков мощностей. Выбор числа и мощности трансформаторов. Разработка структурной и главной схем питания собственных нужд. Расчет токов в утяжеленном режиме и токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [605,1 K], добавлен 11.02.2015
  

• Расчет подстанции 35/6 кВ

  Выбор главной электрической схемы и оборудования подстанции. Определение количества и мощности силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания. Подбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 24.10.2012
  

• Реконструкция подстанции ТП 35/10 кВ

  Расчет электрических нагрузок. Выбор числа мощности и типа трансформатора, выбор местоположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания, выбор высоковольтного оборудования. Расчет затрат на реконструкцию подстанции, схема заземления и молниезащиты.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.10.2014
  

• Районная понизительная подстанция

  Краткая характеристика электропотребителей подстанции. Выбор и обоснование типа и мощности силовых трансформаторов. Составление расчётной схемы электроустановки. Расчет короткого замыкания. Проверка коммутационной, защитной аппаратуры и сборных шин.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 15.02.2017
  

• Выбор основного оборудования электрической подстанции

  Распределение электроэнергии по суммарной мощности потребителей. Выбор числа трансформаторов на подстанции. Разработка принципиальной схемы соединений. Расчет токов короткого замыкания. Оценка основного и вспомогательного оборудования подстанции.
  
  курсовая работа [503,8 K], добавлен 27.11.2013
  

• Выбор схемы понизительной подстанции, силового оборудования, составления плана и разработка конструкции подстанции

  Расчет суммарной расчетной мощности подстанции на шинах 10 кВ. Выбор числа и расчет мощности силовых трансформаторов. Определение токов короткого замыкания. Выбор электроаппаратов, токопроводов, заземляющих устройств по условиям рабочего режима.
  
  дипломная работа [775,7 K], добавлен 23.09.2014
  

• Реконструкция релейной защиты и автоматики подстанции 220/110/10 кВ "Аргамак"

  Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов, измерительных трансформаторов, оперативного тока. Расчет собственных нужд подстанции, токов короткого замыкания, установок релейной защиты. Автоматизированные системы управления процессами.
  
  дипломная работа [1,4 M], добавлен 11.01.2016
  

• Проектирование электрической подстанции

  Построение графиков нагрузки для обмоток трансформаторов высокого, среднего, низкого напряжения по исходным данным. Выбор трансформаторов на подстанции, обоснование. Расчет токов короткого замыкания на проектируемой подстанции, выбор электрооборудования.
  
  дипломная работа [336,9 K], добавлен 10.03.2010
  

• Проект узловой подстанции 330/35/6

  Выбор числа и мощности силовых трансформаторов и сечений проводов питающих высоковольтных линий. Разработка принципиальной электрической схемы подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Проверка электрических аппаратов и токоведущих частей подстанции.
  
  курсовая работа [498,0 K], добавлен 24.11.2012
  

• Электроснабжение и электрооборудование узловой распределительной подстанции

  Характеристика электрооборудования узловой распределительной подстанции. Расчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности, выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов и места расположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания
  
  курсовая работа [99,3 K], добавлен 05.06.2011
  

• Выбор оборудования для проектирования районной понизительной подстанции 110/35/10кВ "Федотово"

  Определение расчетной нагрузки района. Выбор мощности и схем тупиковой подстанции. Изучение схемы электроснабжения района. Подбор линий электропередач и мощности силовых трансформаторов районной понизительной подстанции. Расчет токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [175,8 K], добавлен 30.06.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам