Проектирование подстанции и участка электрических сетей 220/110/10 кВ

Во введении обусловлена актуальность работы, поставлены цель и задачи исследования

В 1 разделе «Проектирование электрической сети района» выполнены: расчёты графиков нагрузки в узлах сетевого района; оценочный расчёт потокораспределения; оценка загрузки ЛЭП и трансформаторов в послеаварийных и ремонтных режимах; оценка целесообразности сохранения заданных уровней напряжения электропередач; выбор сечения и марки проводов воздушных линий электропередач; выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции;

выбор режима нейтрали; выбор главных схем РУ подстанций; уточняющий расчёт режимов максимальных и минимальных нагрузок для нормальной (послеаварийных и ремонтных) схемы электросетевого района; выбор уставок РПН на проектируемой подстанции; пояснительные расчёты к построению векторных диаграмм.

Во 2 разделе «Проектирование районной понизительной подстанции» производится: расчёт токов коротких замыканий для выбора электрооборудования на шинах всех напряжений подстанции; выбор аппаратов, проводов, шин кабелей; выбор вида и источников оперативного тока; расчёт нагрузок, выбор трансформатора и схемы собственных нужд подстанции; выбор основных конструктивных решений подстанции; расчёт заземления подстанции; расчёт защиты подстанции от прямых ударов молнии; определение видов электрических измерений и учёта электроэнергии.

В 3 разделе «Выбор объёма релейной защиты и автоматики на присоединениях подстанции» производится описание: защиты трансформаторов; защита кабельных и воздушных линий в сетях напряжением 10 кВ; защиты воздушных линий в сетях напряжением 220 и 110 кВ; защиты шин и защиты секционных выключателей; автоматического повторного включения; автоматического ограничения снижения частоты.

В 4 разделе «Безопасность жизнедеятельности» производится: анализ опасных и вредных факторов; микроклимата; расчёт шума; выбирается нормируемость освещения подстанции; рассчитываются электромагнитные поля; описание мер по электробезопасности; описание мер по пожаробезопасности.

В заключении сделаны выводы и обобщение полученных результатов

Введение. 5

1   Проектирование электрической сети района. 8

1.1    Расчет графиков нагрузки в узлах сетевого района. 8

1.2    Оценочный расчёт потокораспределения. 11

1.2.1  Оценочные параметры воздушных линий электропередач. 11

1.2.2  Тип и параметры принимаемых силовых трансформаторов и автотрансформаторов  11

1.2.3  Граф электросетевого района и наименование его узлов. 13

1.2.4  Расчет потокораспределения в сети при нормальных условиях. 16

1.3    Оценка загрузки ЛЭП и трансформаторов в послеаварийных и ремонтных режимах  23

1.4    Оценка целесообразности сохранения заданных уровней напряжения электропередач. 27

1.5    Выбор сечения и марки проводов воздушных линий      электропередач  33

1.5.1  Расчёт числа часов использования максимумов нагрузки. 33

1.5.2  Непосредственный выбор воздушных линий. 34

1.5.3  Уточнённый расчёт параметров воздушных линий электропередач. 39

1.6    Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях. 43

1.6.1  Выбор трансформаторов для установки на понизительные         подстанции  43

1.6.2  Расчет потерь активной мощности в (авто)трансформаторных группах подстанций  52

1.6.3  Итоговые результаты по выбору (авто)трансформаторов. 55

1.7    Выбор режима нейтрали. 57

1.8    Выбор главных схем распределительных устройств подстанций. 59

1.9    Уточняющий расчет режимов максимальных и минимальных нагрузок для нормальной и послеаварийной (ремонтной) схемы электросетевого района  61

1.10 Пояснительные расчеты к построению векторных топографических диаграмм  73

1.10.1 Режим наибольших нагрузок с нормированным коэффициентом мощности в узле 2 (по результатам машинного расчета) 73

1.10.2 Режим наибольших нагрузок, натуральный коэффициент мощности нагрузки (передача натуральной мощности по ЛЭП 1-2) в узле номер 2 ( ,  ) 

741.10.3 Режим включения устройства продольной компенсации (УПК) в исследуемую ЛЭП (при 100% компенсации индуктивного сопротивления линии) 76

1.10.4 Режим холостого хода линии (нагрузка равна нулю) 77

1.11 Расчет положений РПН на силовых автотрансформаторах проектируемой подстанции. 79

1.11.1 Требования к качеству напряжения на присоединениях      потребителей  79

1.11.2. Расчет положений РПН на проектируемой подстанции. 80

1.11.3 Выбор уставок РПН линейных выводов обмотки СН (регулирование СН) 81 

1.11.4 Выбор уставок линейного регулировочного трансформатора (регулирование НН) 83

1.12 Анализ расчета сетевого района. 85

2   Проектирование районной понизительной подстанции. 86

2.1    Расчёт токов короткого замыкания для выбора электрооборудования на шинах всех напряжений подстанции. 86

2.1.1  Составление схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательности сети  88

2.1.2  Расчёт начального сверхпереходного тока и мощности при трёхфазном коротком замыкании на шинах ВН, СН, НН проектируемой подстанции. 93

2.1.3  Расчет тока несимметричного КЗ. 104

2.1.4  Расчет ударного тока короткого замыкания. 150

2.1.5  Вычисление значения апериодической слагающей тока трехфазного КЗ и теплового импульса. 151

2.1.6  Определение остаточного напряжения на шинах смежных               подстанций  152

2.2    Выбор аппаратов, проводов, шин, кабелей. 154

2.2.1  Расчет токов продолжительного режима работы для присоединений подстанции  154

2.2.2  Выбор аппаратов  РУ ВН,СН.. 157

2.2.3  Выбор ячеек КРУ 10 кВ и проверка аппаратов РУ 10 кВ.. 162

2.2.4  Выбор ошиновок, изоляторов и проводов токоведущих частей. 167

2.3    Выбор вида и источников оперативного тока. 177

2.4    Расчет нагрузок, выбор трансформаторов и составление схемы собственных нужд  180

2.5    Выбор основных, конструктивных решений. 184

2.6    Расчёт заземления подстанции. 186

2.7    Расчет защиты подстанции от прямых ударов молнии. 190

2.8    Определение видов электрических измерений и учета          электроэнергии  192

2.8.1  Размещение измерительных приборов. 192

2.8.2  Проверка трансформаторов тока по вторичной нагрузке. 193

2.8.3  Проверка трансформаторов напряжения по вторичной нагрузке. 199

3   Выбор объема релейной защиты и автоматики на основных присоединениях подстанции. 202

3.1    Защита автотрансформаторов и трансформаторов. 202

3.2    Защита  кабельных и воздушных линий в сетях напряжением  10 кВ 204

3.3    Защита воздушных линий в сетях напряжением 220 и 110 кВ.. 204

3.4    Защита шин и защита секционных выключателей. 205

3.5    Автоматическое повторное включение (АПВ) 206

3.6    Автоматическое включение резервного питания (АВР) 207

3.7    Автоматическое ограничение снижения частоты (АЧР) 207

4   Безопасность жизнедеятельности. 208

4.1    Анализ опасных и вредных факторов. 208

4.2    Микроклимат. 210

4.3    Производственное освещение. 212

4.4    Шум. 214

4.5    Электрические поля промышленной частоты.. 219

4.6    Электробезопасность. 221

4.7    Пожарная безопасность. 226

Заключение 230

Список использованных источников 231