Проектирование подстанции электрических сетей современных энергосистем

Электрические сети современных энергосистем характеризуются многоступенчатостью, т.е. большим числом трансформации на пути от источников электроэнергии к её потребителям. Топологическая структура отдельных звеньев этой многоступенчатой сети достаточно сложна, она насчитывает десятки, а подчас и сотни узлов, ветвей и замкнутых контуров. На ряду со сложностью конфигурации характерной особенностью электрических сетей является их многорежимность. Под этим понимается не только разнообразие загрузки элементов сети в суточном и годовом разрезе при нормальном функционировании системы, вызываемое естественным изменением во времени нагрузки потребителей, но и обилие режимов, возникающих при выводе различных элементов в плановый ремонт и при их аварийных отключениях.
В связи с этим электрическая сеть должна проектироваться и эксплуатироваться таким образом, чтобы была обеспечена её работоспособность во всех возможных режимах – нормальных, ремонтных и послеаварийных. Это требование, в свою очередь, означает, что в перечисленных установившихся режимах параметры ветвей сети не должны превышать допустимых по тем или иным условиям значений.

Введение 8
1.1 Характеристика проектируемой подстанции и ее нагрузок 10
1.2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 11
1.3 Выбор схем РУ 12
1.4 Расчет собственных нужд 13
1.4.1 Выбор оперативного тока 13
1.4..2 Расчет нагрузок собственных нужд ПС 14
Sном, кВА 16
1.5 Расчет токов короткого замыкания 17
1.5.1 Составление схемы замещения подстанции 17
1.5.2 Расчет тока к.з. в точке к1 20
1.5.3 Расчет токов к.з. в точке к2 и к3 22
1.6 Выбор выключателей и разъединителей 24
1.6.1 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ – 110кВ. 24
1.6.2 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ–6 и РУ-10 кВ 28
1.7 Выбор измерительных трансформаторов тока 29
1.7.1 Выбор измерительных трансформаторов тока для РУ–110кВ 29
1.7.2 Выбор измерительных трансформаторов тока для РУ–6 и 10 кВ 33
1.8 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 33
1.8.1 Выбор измерительных трансформаторов напряжения для РУ–110 кВ 33
1.8.2 Выбор измерительных трансформаторов напряжения для РУ – 6 и РУ-10 кВ 36
1.9 Выбор токоведущих частей 36
1.9.1 Выбор токоведущих частей для РУ–110 кВ 36
1.9.2 Выбор токоведущих частей для РУ–6кВ 38
1.9.3 Выбор токоведущих частей для РУ–10 кВ 42
2 Проектирование электрической сети 44
2.1 Разработка схемы электрической сети района 44
2.2 Предварительное распределение мощностей 45
2.3 Выбор сечений и марок проводников 47
2.4 Определение потерь мощности в линиях 50
2.4 Силовые трансформаторы сети 52
2.5 Определение потерь мощности в трансформаторах 53
2.6 Баланс активных и реактивных мощностей в системе 55
2.7 Электрический расчет максимального режима 57
2.8 Электрический расчет минимального режима 73
2.9 Электрический расчет послеаварийного режима 88
2.10 Механический расчет проводов 98
2.10.1 Механический расчет провода АС185 99
2.10.2 Механический расчет провода АС150 104
2.10.3 Механический расчет провода АС240 110
3 Безопасность и экологичность проекта 116
3.1 Общие сведения о безопасности на подстанции 116
3.2. Электробезопасность при работах в открытых распределительных устройствах (ОРУ) 110 кВ на подстанции 110/10/6 кВ 117
3.3. Защитное заземление 120
3.4. Расчет защитного заземления 121
4 Организационно-экономическая часть реконструкции подстанции «Краснодонская 110/10/6» 129
4.1 Общие положения реконструкции 129
4.2 Стандарты ИСО 9000 системы менеджмента качества при разработке и проектировании, производстве и обслуживании 130
4.2.1 Использование стандартов ИСО системы менеджмента качества 130
4.2.2 Основные требования к организации при проектировании и разработке 130
4.3 Расчет технического уровня 132
4.4 Расчет экономической эффективности 133
5. Релейная защита распределительного устройства 6 кВ 139
5.1. Устройство защиты и автоматики серии SPAC 801 139
5.2. Структурная схема SPAC 801 143
5.2.1. Блоки терминала SPAC 801 143
5.2.2. Блок входных трансформаторов 144
5.2.3. Блок защит SPCJ 4D28 144
5.2.4. Блок управления L2210 146
5.2.5. Блок входных дискретных сигналов 147
5.2.6. Блок выходных реле 147
5.2.7. Блок питания 148
5.2.8 Система связи с верхним уровнем АСУ ТП 149
5.3 Описание работы измерительного блока SPCJ 4D28 149
5.4. Устройство защиты и автоматики линии 6 кВ SPAC 801.03 152
Список литературы 154