ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Тип ОРУ157,8ДвойнаяСистема шин12,3336,9Мостик21,4364,2Блок Л–Т10,8443,2Итого107,4Выполняем аналогичные расчеты в табличной форме для второго варианта в таблицах 1,27 и 1,28, соответственно.Таблица 1.27 – Расчет капитальных вложений в ЛЭПУчастокПроводТип опорl, кмk0л т. у. е/кмКлт. у. е.Г-ВАС –120Ж/б одноцепные33,1813,4566,82В – БАС –7031,513,4422,1Г-БАС –12042,413,4444,612Г – ААС –12091,613,42454,88Г - ДАС -12042,413,4444,612Г – ЕАС - 12029,613,4495,264Е – ДАС -7031,913,4512,952Итого5341,24Таблица 1.28 – Расчет капитальных вложений в оборудованиеУзловая подстанцияПотребительские ПСТип ОРУk0яч т. у. е/яч.Тип ОРУ135,2ДвойнаяСистема шин12,3449,2Мостик21,4242,8Блок Л–Т10,8443,2Итого86Ежегодные издержки эксплуатации на линии и оборудование ПС включают в себя амортизационные отчисления Иа, предназначенные для полной замены (реновации) основных фондов после их износа, и расходы на обслуживание сети Иобсл (текущий ремонт, зарплату персонала, общественные расходы).Таблица 1.29 – Расчет постоянных издержекВариантЛЭПОборудованиет.руб/гРл, %КЛ,т.руб, т.руб/гРоб, %Коб,т.руб, т.руб/г17,25066,54364,7914,4156,422,5216387,3127,25341,24384,56814,4135,219,4688404,031.9 Выбор оптимального варианта схемы электроснабжения районаСравниваемые варианты технически и экономически сопоставимы. Техническая сопоставимость вариантов обеспечивается обоснованным выбором сечений проводов и выполнением требований ПУЭ в отношении надежности при принятии схемных решений. Экономическая сопоставимость определяется выполнением четырех условий.1. Равенство основного производственного эффекта, под которым будем понимать электроэнергию, отпущенную с шин центра питания (ЦП). Рассматриваемые варианты отличаются величиной потерь электроэнергии, следовательно, и основным производственным эффектом (ОПЭ). 2. Одинаковая надежность. Сравниваемые варианты отличаются по надежности, однако для каждого из них вероятность безотказной работы превышает величину P = 0,999 [8]. В данном проекте фактор надежности рассматривается как условие ограничения, следовательно, варианты можно считать равнонадежными.3. Сопоставимость цен, которая обеспечивается использованием одной и той же информационной базы при расчете всех вариантов.4. Приведение затрат к одному моменту времени, принимаемому для сетевых объектов концу первого года.При выполнении всех условий сопоставимости в качестве критерия оптимальности принимаемого решения в энергетике как социальной отрасли [8] может использоваться критерий минимума приведенных затрат:,где – нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений;Таблица 1.30 – Сводная таблица технико-экономических показателей сравниваемых вариантовКап. вложения, т. руб.Издержки, т. руб/гЗ, т. руб/гВариант15066,54156,45222,94364,7908822,521638,14425,451731,1825341,24135,25476,44384,5692819,468839,56443,5981812,708По результатам технико-экономического сравнения вариантов первый вариант на 4,9% более экономичный. Поэтому для дальнейшего проектирования используем его.1.10. Проектирование системы внешнего электроснабжения.Для выбранной схемы ЭС данного района предполагается разработка системы внешнего электроснабжения. Данная система предназначена для связи ИП с УП. Для обеспечения надежности и бесперебойности питания эта связь осуществляется по двум одноцепным линиям электропередачи (ЛЭП). Выбор номинального напряжения сетиОриентировочное напряжение Uopij, кВ, для участка от ИП до УП сети определятся по формуле Стилла:,где Pij – активная мощность, передаваемая по линии, МВт;lij – длина линии, км.Таким образом систему внешнего электроснабжения проектируем на напряжение 220 кВ. Выбор сечения проводов ЛЭППо методике, представленной выше выполним выбор и проверку проводов по нагрузке и нагреву в послеаварийном режиме.Рабочие токи участков сети Iij, A, определяются по формуле:,где n – число цепей линии электропередачи.Ориентировочные сечения Fopij, мм2, по участкам сети определяются по экономической плотности тока:С учетом ограничения [1] принимаем стандартное сечение Fст = 185 мм2. Выбираем провод АС-185/29. Данный провод позволяет обеспечить ЭС УП и всех потребителей в случае аварийной ситуации и нарушении питания по одной из линий. Проверка проводов по току наиболее тяжелого аварийного режимаАварийный ток участка сети определяется:Условие проверки: ,где Iдопij – допустимый по нагреву длительный ток нагрузки ВЛ, определяемый по таблице 1.11 [2]. условие выполняется.Сечение на участке удовлетворяет условию проверки по допустимому току нагрева в послеаварийном режиме.Проверка сети по потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимахРезультаты расчетов параметров схемы замещения для номинального напряжения 220 кВ сведены в таблицу 1.30.Таблица 1.31 – Параметры схемы замещения (UH = 220 кВ)Уч-окПроводnro, Ом/кмxo, Ом/кмl, кмRл, ОмXл, ОмУП-ИПАС –18520,1750,385140,924,6554,2Потеря напряжения в процентах от номинального на участках сети в нормальном режиме:Потеря напряжения ∆Uij, кВ:Потеря напряжения на участках сети в послеаварийном режиме:Результаты для UH = 220 кВ сведены в таблицу 1.31. Таблица 1.32 – Потери напряжения в нормальном и послеаварийном режимах, UH = 220 кВУчастокР, МВтQ, МварR, ОмX, Ом∆U, кВ∆U, %∆Uав, кВ∆Uав, %УП-ИП147,2570,1324,6554,211,325,1422,6410,287Поскольку сети внешнего и внутреннего электроснабжения выполнены на различных напряжениях, 110 и 220 кВ соответственно, то проверку по суммарной потере напряжения мы не производим.Выбор автотрансформаторов связиДля обеспечения минимально необходимого уровня надежности электроснабжения потребителей I и II категорий установка двух одинаковых трансформаторов (nт = 2) является наиболее целесообразным решением. При выходе из строя одного трансформатора оставшийся в работе должен взять на себя всю нагрузку УП. Требуемая мощность трансформатора Sтреб выбирается таким образом, чтобы при отключении одного трансформатора обеспечить питание потребителей I и II категорий: где 0,65–0,75 – доля потребителей I и II категорий.По Sтреб выбирается ближайшее значение номинальной мощности трансформаторов Sтр. ном. Принимаем трансформатор типа АТДЦТН-125000/220/110-У1. Для выбранных трансформаторов рассчитываются коэффициенты загрузки:– в нормальном режиме ,– в аварийном режиме Таким образом, выбранный трансформатор удовлетворяет заданным требованиям.1.11. Анализ схемы электроснабжения районаТаким образом, в ходе выполнения данного проекта была разработана сеть ЭС рассматриваемого района. Схема сети представлена на рисунке 1.14.Рисунок 1.14 – Конфигурация районной электрической сетиРисунок 1.15 – Однолинейная схема проектируемой районной сетиВ качестве рабочего напряжения используется напряжение 110 кВ, поскольку при данном напряжении обеспечивается выполнение требований по потере и падения напряжения. Для внешнего электроснабжения применяется другой класс напряжения – 220 кВ. Подстанция Г получает питание на напряжении 220 кВ, поскольку она расположена в непосредственной близости от УП. В проекте выполнены расчеты, подтверждающие целесообразность организации узловой понижающей подстанции 220/110 кВ.На данной УП установлены трехфазные автотрансформаторы типа – АТДЦТН-125000/220/110 У1. Принципиальная схема ЭС районной сети, а также проектные варианты представлены в графической части работы.2. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ. Осмотр трансформаторов производится оперативным персоналом в порядке текущей эксплуатации с соблюдением ПОТ РМ-016-2001 п.10.8.1. При осмотре состояния токоведущих частей рекомендуется использовать оптические приборы (бинокль) и бесконтактные термометры (пирометр). Отбор газа из газового реле работающего трансформатора должен выполняться после разгрузки и отключения трансформатора. Работы выполняются согласно пункту 10.8.2 ПОТ РМ-016-2001. Осмотр газовых реле и выпуск воздуха должны производиться со стационарных площадок с соблюдением требований правил по охране труда при работе на высоте.Категорически запрещается:Подъем персонала и инструмента на крышку бака трансформаторов, находящихся под напряжением;Приближаться к баку трансформаторов при наличии подозрительных шумов и потрескиваний и т.п., указывающих на внутренние повреждения трансформатора, осматривать газовое реле и отбирать из него пробы газа при срабатывании газовой защиты на сигнал.Находиться у трансформатора в зоне выброса масла из предохранительного клапана.Запрещается переключение устройства РПН трансформатора, находящегося под напряжением, вручную (рукояткой).Допуск по нарядам к работам на отключенный трансформатор производится только после выполнения всех оперативных отключений, указанных в инструкции по оперативным переключениям, и выполнения требований ПОТ РМ-016-2001.Персонал, занятый сушкой и засыпкой силикагеля в фильтр должен работать в резиновых перчатках. Рабочее место должно быть оборудовано колпаком с вытяжной вентиляцией.Перед началом работ внутри бака трансформатора необходимо убедиться, что содержание кислорода в воздухе внутри бака составляет не менее 20 %. Работы выполняются согласно пунктам 10.8.4-10.8.7 ПОТ РМ-016-2001.Применение средств защиты при работе в электроустановкахОбщие моменты организации безопасной эксплуатации электроустановок: Для этих целей электротехническим персоналом, входящим в состав энергетической службы, учреждения, организации.Все мероприятия по обслуживанию электроустановок выполняются согласно «Правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок».При производстве электромонтажных работ выполняются правила техники безопасности в соответствии с требованиями СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве».Электромонтажные работы выполняются согласно требованиям СНиП 9.02.5.06-85 «Электротехнические устройства».По окончании работ выполняется проверка оборудования и электромонтажных работ, в т.ч. испытание сопротивления изоляции провода, проверку наличия связи ЭлектробезопасностьЗащитное заземление. Для обеспечения безопасного напряжения на частях оборудования нормально не находящейся под напряжением, но могут оказаться под напряжением, предусмотрено внешний контур заземления.Проверяются цепи между заземлителями и заземляющими элементами. Следует проверить сечения, целостность и прочность проводников заземления и зануления, их соединений и присоединений. Не должно быть обрывов и видимых дефектов в заземляющих проводниках, соединяющих аппараты с контуром заземления.Защитное отключение. В тех случаях, когда устройство защитного заземления не может обеспечить безопасной эксплуатации электрической установки или по экономическим соображениям его не выгодно устанавливать, то целесообразно в дополнение к защитному заземлению применить защитное отключение.Защитное отключение - система защиты, обеспечивает безопасность путем автоматического отключения электроустановки при возникновении аварийной ситуации (повреждении), что вызывает опасность поражения людей электрическим током. Опасность поражения возникает при следующих повреждениях электроустановки: замыкание на землю, снижение сопротивления изоляции, неисправность заземления.Защитное отключение имеет ряд преимуществ перед заземлением: быстродействие, независимость от величины тока срабатывания автоматов и предохранителей.Контроль и профилактика изоляции. Контроль изоляции - измерение его активного или омическое сопротивление с целью выявления дефектов и предупреждения замыканий на землю и коротких замыканий.Чтобы предотвратить замыкание на землю и другие повреждения изоляции, при которых возникает опасность-поражения людей электрическим током, а также выходит из строя оборудования, необходимо проводить испытания повышенным напряжением и контроль изоляции. При испытаниях повышенным напряжением дефекты изоляции обнаруживаются вследствие пробоя и дальнейшего прожига изоляции.Основными изолирующими электрозащитными средствами, применяемыми в электроустановках до 1000 В, есть изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками.Дополнительные защитные средства испытываются повышенным напряжением, не зависящей от рабочего напряжения электроустановки, в которой они должны применяться. В электроустановках напряжением до 1000 В дополнительными защитными средствами являются диэлектрические галоши, диэлектрические резиновые коврики и изолирующие подставки.Существует также ряд технических мероприятий:1) меры, препятствующие ошибочной подачи напряжения;2) вывешивание плакатов и предупреждающих знаков;3) установление временных ограждений;4) наложение переносных заземлений на токопроводящие шины ремонтируемого со стороны возможных источников появления напряжения и др.Предупреждающие знаки, плакаты должны быть изготовлены из материала, не проводящего электрический ток.ЗАКЛЮЧЕНИЕЦелью данного курсового проекта является проектирование сети, предназначенной для электроснабжения промышленного района, содержащего группу предприятий. При выполнении курсового проекта не был произведен расчет радиально-магистрального и смешанного вариантов проектируемой сети на напряжение 110 кВ. Для повышения технико-экономических параметров проекта схема сети была разделена на 2 части: внутреннего и внешнего ЭС путем введения дополнительной УП 220/110 кв.Выбранный, по итогам сравнения технико-экономических параметров, для проектирования радиально-магистральный вариант сети удовлетворяет требованиям надежности потребителей и минимальности затрат на распределение электроэнергии.В проекте был учтен запрет на использование в схемах первичных соединений подстанций отделителей и короткозамыкателей, вместо которых были использованы выключатели.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВПравила устройства электроустановок. 7-е изд. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005.-512 с.В.М. Нелюбов. Учебное пособие к курсовому проектированию. «Электрические сети системы». Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2006.-140 с.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.: ил. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989.-522с.СТО 02069024.101― проект. РАБОТЫ СТУДЕНЧЕСКИЕ. Общие требования и правила оформления. Взамен СТП 101.00, Оренбург, 2009.www.osu.ru