Реконструкция системы электроснабжения по зоне действия тяговой подстанции Усть-Кут
ВВEДEНИE
В соответствии с действующими строительными нормами и правилами проектируют, пла-нируют и застраивают города и поселки. В зависимости от размера города или поселка для питания потребителей, расположенных на его территории, предусматривается система элек-троснабжения – совокупность трансформаторных подстанций. Потребители электроэнергии, расположенные на территории города или поселка, условно разделяют на две основные группы: жилые дома и общественно – коммунальные учреждения. Электропотребление жилых домов определяется укладом жизни населения. Электропотребле-ние общественно – коммунальных учреждений зависит от их технологических процессов. Современные жилые дома насыщенны большим количеством различных электроприемни-ков. К ним относятся различные осветительные и бытовые приборы и силовое электрообору-дование. Жилые микрорайоны и кварталы являются потребителями второй и третьей категории и расходуют до 75% электроэнергии вырабатываемой электрическими станциями. Проектиро-вание системы электроснабжения рекомендуется вести исходя из перспектив развития квар-тала. Система электроснабжения в целом как в схемной так и конструктивной части должна обеспечивать возможность развития региона и роста потребителей электроэнергии. Система электроснабжения должна удовлетворять требованиям надежности, экономично-сти, надлежащего качества электроэнергии обеспечить возможность развития. Правильное определение ожидаемых электрических нагрузок при проектировании эле-ментов системы электроснабжения является основой для рационального решения вопросов, связанных с электроснабжением района. Завышение расчетных нагрузок ведет к увеличению сечений проводов, увеличению мощности трансформаторов и следовательно к удорожанию системы электроснабжения в целом. Занижение расчетных нагрузок приводит к уменьшению пропускной способности электрических сетей и может вызвать нарушение нормального режима работы силовых и осветительных приемников. Определение расчетных нагрузок производится с целью выбора количества и мощности трансформаторов, проверки токоведущих элементов на потери напряжения, правильного выбора защитных устройств, расчета отклонения напряжения и др.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………...8
1. РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ РЕКОНСТРУКЦИИ НИЗКОВОЛЬТНОЙ СЕТИ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА………………………………………………………………………....9
1.1 Расчет нагрузок сети 0,38 кВ. Выбор числа и мощности КТП 10/0,38 Кв………….....9
1.2 Электрический расчет вариантов схем электроснабжения…………………………....17
1.3 Технико-экономический расчет вариантов сети 0,38 кВ……………………………....29
2. РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ РЕКОНСТРУКЦИИ СЕТИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПО ЗОНЕ ДЕЙСТВИЯ ПОДСТАНЦИИ.................................................................................................33
2.1 Анализ существующей схемы электроснабжения и характеристика источников пита-ния…………………………………………...…………………………………………………..33
2.2 Характеристика электрифицируемого района и основные пути реконструкции системы электроснабжения……….…...…………………….……………………………………...33
2.3 Обоснование выбора номинальных напряжений питающей и распределительных сетей и место расположения опорной подстанции………………………………………....33
2.4 Pаcчeт элeктpичecкoй нагpузки и выбор сечений и марок проводов 10 кВ... ……….34
2.5 Определение числа и мощности трансформаторов опорной подстанции .....………..47
2.6 Электрический расчет вариантов схем распределительной сети........………………..60
2.7 Технико-экономическое сравнение вариантов схем по зоне действия………………..60
3. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ…………………………........................……..................67
4. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПИТАЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ……….….................70
4.1 Выбор и числа и мощности трансформаторов ........……………..…….………............70
4.2 Расчет токов короткого замыкания……………………………………….………...........70
4.3 Выбор и проверка электрооборудования……………………………..……………........79
4.4 Релейная защита и автоматика ………………………………….….…………................85
5. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА……………………………………………………….....107
5.1 Принцип действия многотарифного счетчика «Меркурий 200.02».............................107
5.2 Обоснование повременного тарифа за электроэнергию................................................109
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА...……………………………………………………129
6.1 Резюме........................................................................... …………………………………..129
6.2 Общая характеристика деятельности предприятия ...………………….……………...129
6.3 Краткое описание проекта .......................……………………………………………….129
6.4 Организационный план ..............................................................…………………….....130
6.5 Финансовый план ................……………………………………………………………..132
6.6 Основные критерии эффективности инвестиционного проекта ……………………..132
6.7 Анализ риска .....................................................................……………………………...134
6.8 Вывод о целесообразности внедрения проекта..………………………………………137
7. ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ…...125
7.1 Влияние развития энергетики на климат Земли……………………………………….125
7.2 Особенности шумового воздействия от энергетического оборудования …………...125
7.3 Проблемы, связанные с электрическим полем………………………………………...126
7.4 Мероприятия по защите окружающей среды………………………………………….127
7.5 Утилизация отходов на предприятии…………………………………………………..127
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………….....140
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………………………………..141
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Учебник. М., 2010 г. Микропроцессорная автоматика и релейная защита электро-энергетических систем: учеб. Пособие для вузов/ А.Ф.Дьяков, Н.И.Овчаренко. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский дом МЭИ, 2010.
2. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебник. М., 2009 г.
3. Беркович М.А., Семёнов В.А. Основы автоматики энергосистем: Учебник. М., 1968 г.
4. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства: Учебник. М.,1999 г.
5. Тимофеева С.С. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях: Учеб-ник, 2010 г.
6. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций подстанций: Справочные мате-риалы для курсового и дипломного проектирования. М., 2002 г.
7. Худугуев В.И. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения промышлен-ных предприятий: Учебное пособие. Улан-Удэ.,2009 г.
8. Выбор высоковольтного электрооборудования электрической части подстанций/ С.Л.Буянтуев, Г.Б.Зонхоев, Р.Г.Хулукшинов. – Улан-Удэ: Издательство ВСГТУ, 2007. -76;
9. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей. / Под ред. Блок В.М. М., 1981 г.
10. Справочник по проектированию электросетей в сельской местности. / Под ред. Кат-кова П.А. М., 2009 г.
11. Справочник по сооружению сетей 0.4-10 кВ сельскохозяйственного назначения. / Под ред. Романова А.Д. М., 2008 г.
12. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. : ЭНАС, 2012.
13. Методические указания для выполнения разделов «Безопасность жизнедеятельно-сти» и «Чрезвычайные ситуации» в дипломных проектах. / Составитель: Ерёмина Т.В. Улан-Удэ., 2012 г.
14. Методические указания для выполнения экономической части дипломного проекта. / Составитель: Бальжинов А.В. Улан-Удэ., 2015 г.
15. Закон РФ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 1997 г.
16. ГОСТ 12.1.030-87. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.- М.: Изд-во стандартов, 1987 г.
17. ГОСТ 12.1.004-95. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.- М.: ГУПО МВД РФ, 1995 г.
18. СниП 2.01.02-96. Противопожарные нормы.- М.: Стройиздат, 1996 г.
19. ГОСТ Р.22.0.02-94. Чрезвычайные ситуации. Классификация.- М.: Изд. ст., 1994 г.
20. ГОСТ 12.1.006-89. ССБТ. Электромагнитное поле. Требования безопасности. -М.: Изд. ст., 1989 г.
21. Электротехнический справочник / Под общей ред. профессоров Московского энергетического института (технического университета), - 8-е изд., испр. и доп. Т. З 2002 г. Производство, передача и распределение электрической энергии. М.: Издательство МЭИ, 2002 г.
В данном проекте по вопросу релейной защиты и автоматики элементов электроснабжения предприятия решается ряд задач по выбору и расчету уставок устройств релейной защите и автоматики отдельных элементов. В процессе эксплуатации элементы системы электроснабжения предприятия могут повреждаться, вследствие коротких замыканий и других ненормальных работах системы. Опасными также являются ненормальные режимы, сопровождающиеся прохождением сверхтоков, снижающих срок службы электрооборудования. Поэтому они должны оборудоваться защитой от повреждений и ненормальных режимов. Также предусматриваются различные устройства автоматики. Правильная настройка устройств защиты и автоматики, и в том числе правильный выбор рабочих параметров срабатывания (уставок) релейной защиты и автоматики играет важную роль в обеспечении надежной и экономичной работы заводских электроустановок. В проекте предлагается применение современных устройств релейной защиты на микро-процессорной элементной базе. Центральным узлом таких устройств является микропроцес-сор, осуществляющий арифметико-логические преобразования информации. Для собственных нужд электростанций и распределительных сетей 3-35 кВ комплектные цифровые автоматические устройства на микропроцессорной элементной базе типов Сириус, Сириус-М и Орион-М разработаны научно-производственной фирмой «Радиус» НИИ «Зенит» (г. Зеленоград), устройства БМРЗ-04 - научно-техническим центром «Механотроника» (г. Санкт-Петербург), микропроцессорные автоматические устройства защиты серии цифровых реле SPAD346С совместного предприятия «АББ Реле¬ Чебоксары». К основным достоинствам таких устройств относятся: многофункциональность; местное и дистанционное управление; высокая надежность, обеспечиваемая системой самоконтроля; малое потребление по цепям тока и оперативного питания; регистрация параметров аварийных событий; прием сигналов от внешних защит и последующее действие на отключение или сигнал; цифровой дисплей на отображение параметров.