Расчёт и анализ режимов электрических сетей с учётом строительства ПС 500 кВ Нижнеангарская
ВВЕДЕНИЕ
Байкальско-Амурская магистраль (БАМ) представляет собой одну из важнейших железнодорожных магистралей в России, протяженность которой составляет около 4,300 километров. Она была построена в 20-м веке с целью развития и обеспечения транспортной связи в регионах Сибири и Дальнего Востока.
В электроэнергетики, БАМ имеет значительное значение, поскольку требует энергоснабжения для обеспечения работы железнодорожных станций, тяговых подстанций, освещения, сигнализации и других электротехнических систем. БАМ имеет собственную электрическую сеть, включающую линии передачи и подстанции, которые обеспечивают электроэнергией весь комплекс инфраструктуры магистрали.
В современных условиях развития электроэнергетики одной из важнейших задач является обеспечение надежного и стабильного электроснабжения в регионах с высоким уровнем энергопотребления.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………6
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПРОЕКТА И ВАРИАНТЫ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ………………………………………………………….7
АНАЛИЗ КОНФИГУРАЦИИ СХЕМ СЕТИ, НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИИ, МОЩНОСТИ И ЧИСЛА ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИЯХ………………………………….8
БАЛАНС МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СЕТИ……………………14
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ РАССМАТРИВАЕМЫХ ВАРИАНТОВ. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ПРОВОДИМОСТИ ЛИНИЙ И ТРАНСФОРМАТОРОВ………………………………...17
МЕТОДЫ АНАЛИЗА РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ. РАСЧЕТЫ И АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СЕТЕЙ: НОРМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ С НАИБОЛЬШИМИ И НАИМЕНЬШИМИ НАГРУЗКАМИ, НАИБОЛЕЕ ТЯЖЕЛЫЕ ПОСЛЕАВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ (ОТКЛЮЧЕНИЕ ЛИНИЙ, ТРАНСФОРМАТОРОВ И Т.Д.)………………………………………………………………………………………….23
РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ. ВЫБОР РАБОЧИХ ОТВЕТВЛЕНИЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ……………………………………………………………………34
МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ, В Т.Ч. ВЫБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ……...…..38
РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ В РАССМАТРИВАЕМОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ…………41
ВЫБОР И ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ОДНОЙ ИЗ УЗЛОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ СЕТИ………………………………………………………………….....43
ВЫБОР ЗАЩИТ И УСТРОЙСТВ АВТОМАТИКИ ДЛЯ ОДНОЙ ИЗ ЛИНИЙ (110-220 КВ) ИЛИ ДЛЯ КРУПНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ (ТРАНСФОРМАТОРОВ СВЯЗИ)……………………………………………………………………………………...64
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЕКТА……………………………………………………………………………...…....73
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ…………………………………………………………………79
ВЛИЯНИЕ ТЯГОВОЙ НАГРУЗКИ НА КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ……...…...88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………96
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………………………….97
ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………………………...98
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35 - 750 кВ. Типовые решения. СТО 56947007-29.240.30.010-2008.
Приказ ОАО «ФСК ЕЭС» от 16.06.2010№ 421 «Об утверждении стандарта организации «Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35 - 750 кВ»
Справочник по проектированию электрических сетей [Текст].: научное издание Под ред. Д.Л. Файбисовича. – Изд. 3-е, перераб. И доп. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2009.
Электрические системы и сети. Учеб. Пособие для вузов по напр. 140200 «Электроэнергетика» / А.В. Лыкин. – М. : Логос, 2007.
Стандарт организации ПАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007- 29.060.50.268-2019 Указания по проектированию ВЛ 220 кВ и выше с неизолированными проводами нового поколения
ПУЭ-7 п.4.2.69-4.2.220.
Методические рекомендации по проектированию развития энергосистем, СО 153-34.20.118-2003
СТО 56947007- 29.180.02.140-2012. методические указания по проведению расчетов для выбора типа, параметров и мест установки устройств компенсации реактивной мощности в ЕНЭС. стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС»
Выбор высоковольтного электрооборудования электрической части подстанций/ С.Л.Буянтуев, Г.Б.Зонхоев, Р.Г.Хулукшинов. – Улан-Удэ: Издательство ВСГТУ, 2007. -76;
ШЭ2710 543 || НПП ЭКРА. Технические характеристики на шкафы защиты АТ. Инструкция пользователя на устройство релейной защиты. Руководство по эксплуатации на терминалы, защитные реле. Продажа оборудования производства завода-изготовителя Ekra, производитель Чебоксары, поставщик ГКНТ, доставка РФ, СНГ.
ШЭ2710 572, 071, 072 || НПП ЭКРА. Технические характеристики на шкафы защиты АТ. Инструкция пользователя на устройство релейной защиты. Руководство по эксплуатации на терминалы, защитные реле. Продажа оборудования производства завода-изготовителя Ekra, производитель Чебоксары, поставщик ГКНТ, доставка РФ, СНГ
В качестве резервной защиты трансформатора используются микропроцессорные шкафы типа ШЭ2607 071( 072), ШЭ2710 572, в состав которых входит комплект резервных защит АТ, устанавливаются на стороне высокого (ВН) и среднего (СН) напряжения АТ. Каждый комплект включает в себя следующие защиты: пять ступеней дистанционной защиты (ДЗ) от междуфазных замыканий, токовую отсечку (ТО), максимальную токовую защиту (МТЗ) и шесть ступеней токовой направленной защиты нулевой последовательности (ТЗНП).
Резервная защита автотрансформаторной группы представлена двумя шкафами ШЭ2710 572 (на стороне ВН) и ШЭ2710 072 (на стороне СН).
ШЭ 2710 572 предназначен для резервной защиты АТ на стороне высокого напряжения 330–750 кВ.
Применяется на стороне ВН присоединения АТ. На стороне СН АТ устанавливается шкаф ШЭ2607 072. Предусмотрено взаимодействие защит этих шкафов между собой.
Содержит один комплект, реализующий функции ДЗ, ТНЗНП, МТЗ и АРПТ (автоматика разгрузки при перегрузках по току).
ДЗ выполнена пятиступенчатой, а ТНЗНП – шестиступенчатой. Первые и вторые ступени ДЗ и ТНЗНП направлены в сторону АТ и предназначены для резервирования основных защит АТ. Вторые ступени обеспечивают также частичное резервирование защит смежной стороны. Оставшиеся ступени ДЗ и ТНЗНП предназначены для дальнего резервирования в сетях ВН и облегчения условий согласования защит удаленных концов линий смежного напряжения. МТЗ выполнена с комбинированным пуском по напряжению.
При внутренних КЗ в АТ резервные защиты с выдержкой времени действуют на отключение АТ со всех сторон, а при внешних КЗ – с первой выдержкой времени на деление системы шин своей стороны, со второй выдержкой времени на отключение выключателей своей стороны АТ и с третьей выдержкой времени – на отключение АТ со всех сторон. Предусмотрено отключение АТ со всех сторон при приеме внешнего сигнала.