Реконструкция системы электроснабжения части Солнечногорского района Московской области от подстанции 35-10 кВ и разработка защиты подстанции от перенапряжений
Введение
Для индустриально развитой страны, такой как Россия, характерна электрификация - широкое применение электрической энергии во всех областях производства и в быту. Электрификацию обеспечивает система электроснабжения.
Воздушными линиями электропередачи охвачены почти все сельские населенные пункты. Однако это не означает прекращение работ по их сооружению. Электрическая нагрузка в сельском хозяйстве непрерывно возрастает, появляется необходимость в расширении линий. Также существующие линии имеют износ и появляется необходимость в их реконструкции.
Электроснабжение производственных предприятий и населенных пунктов в сельской местности имеет свои особенности по сравнению с электроснабжением промышленности и городов. Главная из них - это необходимость подводить электроэнергию к огромному числу сравнительно маломощных объектов, рассредоточенных по всей территории страны.
Основными задачами сельского электроснабжения являются: обеспечение требуемых качеств электроэнергии,
Оглавление
Введение 6
Раздел 1. Характеристики системы электроснабжения от ПС 35/10кВ. 7
1.1. Характеристика системы электроснабжения района 7
1.2. Расчет линий 10 кВ 7
1.3. Проверка отклонений напряжения у потребителей 10
Выбор оптимальных ответвлений на трансформаторах (РПН и ПБВ) 10
1.4. Выбор количества и мест установки коммутационных аппаратов в сетях 10 кВ 11
Раздел 2. Расчет электрических сетей. 13
2.1. Составление схем замещения 13
2.2. Определение токов к.з. на шинах 10 кВ (точка К2) 14
2.3. Определение токов к.з. на линии 10 кВ 14
2.4. Выбор электрических аппаратов и проводников первичных цепей 17
2.5. Релейная защита подстанций 35/10 кВ 20
2.5.1. Общие положения 20
2.5.2. Расчет максимальной токовой защиты линии 10кВ 21
2.5.3. Защита шин 10 кВ 23
2.5.4. Защита трансформаторов. 25
2.5.5 Защита подстанций от прямых ударов молнии 28
2.5.6 Расчет заземляющего устройства подстанции. 30
Раздел 3. Защита от перенапряжения. 32
3.1. Природа возникновения перенапряжений. 32
3.2. Аппараты для защиты от перенапряжений. 34
3.3. Краткие сведения об ОПН. 34
3.4. Конструкция ОПН. 35
3.5. Принцип действия ОПН. 37
3.6. Выбор наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения ОПН. 38
3.7. Характеристика уровня изоляции сетей 6-35кВ. 40
3.8. Определение защитного уровня ограничителя при грозовых перенапряжениях. 42
3.9. Места установки ОПН для защиты от грозовых перенапряжений. 43
3.10. Определение защитного уровня ограничителя при коммутационных перенапряжениях. 43
Раздел 4. Технико-экономические поеазатели. 45
4.1. Определение капитальных вложений в электроснабжение. 45
4. 1. 1. Определение капитальных вложений в подстанции 10/0,4 кВ. 45
4. 1. 2. Определение капитальных вложений в распределительные линии 10 кВ. 46
4. 1. 3. Определение капитальных вложений на строительство 46
СВ и АВР. 46
4. 1. 4. Определение суммарных капитальных вложений. 46
4. 2. Определение годовых эксплуатационных затрат по проектируемой электрической сети. 46
4. 2. 1. Определение амортизационных отчислений. 46
4. 2. 2. Определение издержек на обслуживание сети. 47
4. 2. 3. Издержки на потери электроэнергии. 47
4. 3. Технико-экономическая оценка проектируемой электрической сети. 50
Раздел 6. Охрана труда. 52
Общие правила безопасности при эксплуатации электроустановок 52
Список литературы 60
Список литературы
Приказ Минэнерго России от 13.01.2003 N 6 "Об утверждении Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" (Зарегистрировано в Минюсте России 22.01.2003 N 4145)
Стушкина, Н.А. Расчет токов короткого замыкания и выбор оборудования в системах электроснабжения: методическое пособие. – М.: ФГБОУ ВПО МГАУ, 2011. – 68 с.
Приказ Минтруда России от 24.07.2013 N 328н (ред. от 19.02.2016) "Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок" (Зарегистрировано в Минюсте России 12.12.2013 N 30593)
Руководство по эксплуатации и применению ограничителей перенапряжений нелинейных, “Таврида Электрик”, 2004г.
Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ./ - М.: Издательство «Альвис», 2011.-Том 13, - 608 с.
Лещинская, Т.Б. Электроснабжение сельского хозяйства: учебник / Наумов И.В. – М.: БИБКОМ, ТРАНСЛОГ, 2015. – 656 с. (Учебники и учеб. пособия для студентов высших учебных заведений).
Водянников, В.Т. Экономика сельского хозяйства / Водянников, В.Т. Лысенко Е.Г. и др.; – М.:КолосС, 2007. – 390 с. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).
ГОСТ 31946-2012.Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи − Москва: Стандартинформ, 2013.− 20 с
ГОСТ Р 52735-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.− Москва: Стандартинформ, 2007.− 35 с.
Правила устройства электроустановок / Все разделы ПУЭ.− Москва: Издательство Норматика, 2017.− 504 с.
Куликов, В.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие / Куликов, В.В.− Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2015.− 108 с
Населенные пункты Солнечногорского района [Электронный ресурс] -https://rus.bz/map/5252
Характеристики кабеля СИП-3 [Электронный ресурс] -https://www.asutpp.ru/provod-sip.html
Характеристики ограничителя перенапряжения ОПН [Электронный ресурс] - https://electricps.ru/opn
Если удельное сопротивление грунта площадки не превышает р < 1000 Ом-м. Допускается установка молниеотводов и на трансформаторных порталах, если р<350Ом-м.
Расчёты защиты от ПУМ сводятся к выбору высоты молниеотводов, их количества и мест установки при условии, чтобы все объекты на территории подстанции (ОРУ-35, силовые трансформаторы, КРУН-10, ОПУ) попадали в зоны защиты молниеотводов. Таким образом, исходными данными для расчётов являются:
общая площадь подстанции ограниченная оградой;
типы концевых опор и их габаритные размеры;
размещение оборудования на территории подстанции, расстояние между ними и их габариты;
удельное сопротивление грунта площадки.
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет в вертикальном сечении конус с образующей в виде гиперболы, как показано на рисунке:
Подстанции 35/10 кВ с трансформаторами 2*4000 кВА ограничена оградой 27*21 м. Примем вариант защиты подстан