|
Повышение надежности электроснабжения потребителей н.п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово"На оперативные щинки подается постоянное напряжение ±220 В; подается с трансформаторов собственных нужд через выпрямительный блок. КТ1 – обмотка реле времени. КА1.1 и КА2.1 – замыкающие контакты реле тока типа РТ-40. КТ1.1 – замыкающий контакт с выдержкой времени при срабатывании, устанавливается время срабатывания защиты tСЗ МТЗ-10-0,7 С. SX1 – электрическая накладка. Работа схемы При КЗ на ВЛ-10 кВ ток от места КЗ направляется в сторону генератора, проходит по первичным обмоткам токового трансформатора и наводится во вторичные и токовые реле КАЗ, КАЧ. Срабатывают и контакты КАЗ1 и КАЧ1 замыкается и набирается цепь: «+» - КАЗ1 – КТ1 –«-» Срабатывает реле времени КТ1 и КАЧ1 и через установленную выдержку времени замыкается КТ1.1 и набирается цепь КТ1.1 – SX1 – КН1 – KL1 Сработает КН1 и укажет, что сработала МТЗ-10 кВ и сработает KL1 и масленый выключатель отключится на ВЛ-10кВ. Техника безопасности РПС – это объект повышенной опасности поражения электрическим током. Исходя из этого, на РПС особое внимание уделяется вопросам охраны труда. При выборе месторасположения РПС учтены требования ПУЭ и СН и П: РПС максимально приближена к центру электрических нагрузок, произведена увязка с генеральным планом района, учтен рельеф и геология местности. Территория подстанции ограждена внешним сетчатым забором высотой 1,8 м. В ОРУ 110 кВ предусмотрен проезд вдоль выключателей для передвижных монтажно-ремонтных механизмов и приспособлений, а так же передвижных лабораторий. Ширина проезда 3,5 м. Планировка площадки ОРУ 110 кВ выполнена с уклоном для отвода линевых вод за пределы территории. Кабели проложены в траншеях. Для обеспечения безопасности работ и осмотров ОРУ выдержаны следующие расстояния: от токоведущих частей до конструкций или ограждений высота не менее 900-1000 мм; от токоведущих частей до максимального габарита транспортируемого оборудования – 1650 мм; от не огражденных токоведущих частей до земли или до кровли зданий – 3600 мм; между токоведущими частями разных щелей по горизонтали с обслуживанием одной щели при не отключенной другой – 2900 мм; от контакта или ножа разъединителя в отключенном состоянии до ошиновки, присоединенной ко второму контакту – 1100 мм. Силовые трансформаторы мощностью 6300 кВА установлены в низком фундаменте из сборного железобетона. К ним обеспечен подъезд для пожарных машин, доставки и вывода трансформаторов. Трансформаторы установлены так, чтобы отверстие выхлопной трубы не было направлено на близко установленное оборудование, кабельные муфты и ошиновку. Для осмотров и ревизий трансформаторы снабжены станционной лестницей. Правило окраски токоведущих частей: фаза А – желтый, фаза В – зеленый, фаза С – красный. Все оборудование РПС в местах присоединений имеет таблички с полным адресом, маркой и сечением. В таблице приведен перечень защитных средств, находящихся на подстанции. Все защитные средства, принятые в эксплуатацию, проходят систематическую проверку и испытания. Таблица 7 Перечень защитных средств
Общие правила электробезопасности Для обеспечения безопасности работ на ОРУ-110 кВ приняты к установке разъединители РНДЗ с заземляющими ножами, предусмотрена механическая блокировка, не позволяющая включить заземляющие ножи при включенных главных и наоборот. Наличие заземляющих ножей исключает необходимость установки переносных заземлений, что значительно повышает безопасность работ и снижает аварийность. Все ячейки КРУН-10 к В имеют механическую блокировку, которая исключает возможность выката тележки при включенном выключателе, возможность закатить тележку при выключенных заземляющих ножах, включить заземляющие ножи при включенном выключателе. Постоянный контроль изоляции в сети тока производителя по показаниям приборов, присоединенных к трансформаторам напряжения 3х3 09 – 10. Для контроля изоляции также применяются трансформаторы тока типа установленные в КРУ на каждой отходящей линии. Расчет контура заземления Рассчитываем заземление ПС со следующими данными: - наибольший ток КЗ на стороне 110 кВ, равен 4 кА, - на стороне 10 кВ ток КЗ равен 3,4 кА, - климатический район III, - грунт вместе сооружения двух слойный, глубина залегания второго слоя равна 1,7, - удельное сопротивление слоев Р1 = 130 Ом·м, Р2 = 45 Ом·м. Со стороны 110 кВ требуется сопротивление заземления не более 0,5 Ом, а со стороны 10 кВ – 10 Ом. 1. Сопротивление искусственного заземлителя рассчитываем с учетом использования естественного заземления системы – тросы, опоры. где Rиз – сопротивление заземления со стороны 110 кВ не более 0,5 Ом. RС – сопротивление естественного заземления системы: тросы, опоры, равное 2 Ом. 2. Расчетное удельное сопротивление верхнего слоя грунта где Кс – коэффициент сезонности многослойной земли, равный 2,7. 3. Расчет нижнего слоя грунта ρ2р = ρ2 ρ2 = 45 Ом·м 4. Определяем сопротивление растекания одного вертикального электрода – уголка СТ 50 длиной 2,5 м при погружении его ниже уровня земли на 0,6 м. RО.В.Э = А·ρ2 Где А – коэффициент зависимости от ρ1/ ρ2 = 7,8 от ℓ = 2,5 м, от эквивалентного диаметра уголка d = 0,95·b = 0,95·0,08 = 0,076 м и равный 0,314. RО.В.Э = 0.314·45 = 14.13 Ом 5. Принимаем число вертикальных заземлителей где Квиэ – коэффициент использования, равный 0,68 6. Определяем сопротивление растекания горизонтальных электродов (полос 40х4) приваренных к вертикальным заземлителям по глубине 0,6 м от поверхности. RГЭ = ρ2·В где В – коэффициент зависимости, равный 0,31 RГЭ = 45·0,31 = 13,95. 7. Определяем действительное сопротивление горизонтальных электродов где Кигэ – коэффициент использования, равный 0,29. 8. Уточняем сопротивление вертикальных электродов 9. Уточняем число вертикальных электродов где Rивэ – коэффициент использования вертикальных электродов, равный 0,41 Принимаем 51 вертикальных электродов. 10. Проверим горизонтальный заземлитель (полоса 4х40) на термическую стойкость и токам КЗ на землю. 55,5 мм2<40х4 = 160 мм2 где IКЗ – 4 кА, tn - время потекания тока КЗ, равное 1сек., ℓ - длина полосы – 72 м. Следовательно, полоса 40х4 удовлетворяет условию термической стойкости. Рис.15 Схема заземления ПС Пожарная безопасность Территория ОРУ 110 кВ относится к категории Г по пожарной опасности. Конструкции ОРУ выполнены из несгораемых материалов (железобетон, метал). Здание ЗРУ выполнено из огнестойких панелей ( предел огнестойкости не менее 3 ч.). Отходящие кабели 10 кВ проложены в траншее. Под трансформаторами ТМН-6300, согласно ПУЭ, выполнены маслоприемники с бортовыми организациями, заполненные чистым гравием. Объем маслоприемника рассчитан на прием 100% масла трансформаторов. Маслоприемники соеденены с маслосборниками, выполненными в виде подземного резервуара при помощи трубопроводов. Расстояние в свету между трансформаторами 11 метров, предусмотрим распределительную перегородку с пределом огнестойкости не менее 1,5 часа, шириной равной ширине маслоприемника и высотой, равной высоте вводов 110 кВ. ЗРУ 10кВ имеет 3 выхода, расположенных с противоположных торцов здания. Двери открываются наружу и имеют самозапирающиеся замки, открываемые без ключа со стороны ЗРУ. На РПС предусмотрен противопожарный водопровод с гидрантом, питающимся от центральной сети водоснабжения. Помещение ЗРУ оснащено огнетушителями типа ОУ-8 в количестве 8 штук и ОП-5 в количестве 3 шт. На РПС также имеется передвижной уплотненный огнетушитель ОУ-25, извещатель ручной, типа ПК, ящик с песком 0,5х3м и совок к нему. Расчет мощности РПС РПС располагается в зоне с 40-60 градовыми часами в году. Следовательно, по требованиям ПУЭ нужно организовать защиту подстанции от ПУМ. Защите подлежат ошиновка, и аппараты ОРУ, трансформаторы, шинные мосты 10 кВ от трансформаторов до здания ЗРУ и само здание ЗРУ. Для защиты РПС от ПУМ примем два стоящих напротив молниеотвода. Один установим на ОРУ-11 кВ, другой на ЗРУ 10 кВ. Расстояние между молниеотводами типа СМ-30м. высота молниеотвода 18 м. Зона защиты СМ-конус. Вершина конуса на расстоянии от земли h0 = 0,85·28 = 23.8 м. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r0. r0 = (1,1 – 0,002h)h = (1,1 – 0,002)·28 =29,2 м. Радиус защиты rх на высоте hх = 8 м защищаемого оборудования: rх = (1,1 – 0,002R)(h - hх/0,85) = (1,1 – 0,002·28)(28 – 8/0,85) = 19,4 м. Высота зоны защиты hс над землей в середине между молниеотводами: hс = h0 – (0,017 + 3·10-4R)(ℓ - h) hс = 23,8– (0,017 + 3·10-428)(30 - 28) = 23,4 м. Широта зоны защиты на высоте 8 м в середине между молниеотводами: Зона защиты двойного молниеотвода представлена на рисунке.
Рис.16. Схема двойного молниеотвода Расчет вентиляции помещения аккумуляторной батареи РПС На РПС установлена аккумуляторная батарея типа СК-14: - номинальная емкость 30 Ач, - количество аккумуляторов – 20 шт. Помещения аккумуляторных и кислотных, находящихся в режиме постоянного надзора батарей, при напряжении не более 2,2В на элемент являются взрывоопасными только в период формовки и заряда. В связи с этим в помещениях аккумуляторных батарей на период нормальной эксплуатации должна предусматриваться естественная вентиляция с гарантированным однократным обменом. В период формовки заряда и после ремонта батарей следует принимать инвентарные приточные передвижные установки. При этом производительность приточных установок должна превышать производительность на 10%. В зимнее время с целью предохранения от переохлаждения на стоянках воздухопроводов, предусмотренных для вытяжки из нижней зоны, прикрывают дроссель-клапаны для уменьшения воздухообмена. Воздуховоды вытяжной системы должны быть сварными из тонколистовой стали, с кислоупорным покрытием с двух сторон и не должны иметь лаков, фланцев, задвижек. Вытяжная шахта от вытяжного вентилятора выводится наружу на 1,5 м выше кровли здания. Вентиляционная система должна обслуживать только помещения аккумуляторных батарей и кислотную, и не должна включаться в общую систему вентиляции здания. Подача приточного воздуха должна предусматриваться в нижнюю зону со скоростью не более 2 м/с. Вытяжные вентиляционные агрегаты аккумуляторных батарей и кислотных помещений должны выполняться во взрывоопасном исполнении. Прокладка металлических вентиляционных воздуховодов непосредственно над банками аккумуляторных батарей не допускается. Расчет требуемого объема воздуха для вентиляции аккумуляторных помещений (м3/ч), должен определяться из условия разбавления паров серной кислоты до предельно допустимой концентрации по формуле: где Хк – количество электролита, выделяющегося из аккумуляторов с газами мг/ч, с – предельно допустимая концентрация паров серной кислоты, равная 1 мг/м3, для СК 14 Хк = 1,5 mνН. Где m – количество паров серной кислоты, выносимых в воздух 1 дм3, для открытых аккумуляторов типов С и СК, покрытых стеклами, m = 0,57 мг/дм3, νН – объем водорода, выделяемого при заряде самой большой батареи дм3/ч. νН = 0,0425 С10n где С10 – номинальная емкость аккумуляторов при 10-ти часовом режиме заряда, n – числа аккумуляторов в батарее. Подставляя эти значения в формулу определения требуемого объема воздуха, получаем: А = 0,036·С10·n = 0,036·2,2·20 = 1,59 м3/ч. В разделе использовались: МПБ 105-95 – нормы пожарной безопасности. СН и П 21-07-97 – классификация зданий по степени огнестойкости, конструктивной и функциональной. СН и П 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений». ГОСТ 12.1 030-81 ССБТН-1.08.87 – Электробезопасность, защитное заземление, зануление. ГОСТ 12.1 038-82 ССБТН-1.04.88 – Электробезопасность, предельно допустимые уровни напряжения и токов СН и П 23.05-95 – Естественное и искусственное освещение «Нормы проектирования». СН и П 2.04.05-91 – Отопление, вентиляция. ГОСТ 12.0.003-80 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Расчет капитальных затрат на реконструкцию ПС-110/10 кВ «Орлово» Смета капитальных затрат приведена в таблице 8. Таблица 8 Смета капитальных затрат на реконструкцию ПС 110/10 кВ «Орлово»
Сметная стоимость оборудования с учетом монтажа 13583 тыс. рублей. Накладные расходы 17,2% - 2309,1 тыс. рублей. Итого с накладными расходами 15892,1 тыс. рублей. Плавные накопления – 8% - 1087 тыс. рублей. Прибавка к местным условиям (КТ – 1,2). Итого – 16979 тыс. рублей. Рассчитываем два варианта выполнения подстанции. Вариант 1 - с одним трансформатором типа ТМН мощностью 6,3 МВА. Вариант 2 - с двумя трансформаторами типа ТМН мощностью по 2500 кВА каждый. Для обеспечения нормы надежности электроснабжения потребителей второй и третей категории при первом варианте необходимо построить две воздушные линии ВЛ–10 кВ. Одну длиной 4 км, вторую – 6 км.. Установить дополнительно 6 штук КТП–10/0,4 и 2 пункта АВР. Провод на ВЛ–10 кВ АС-50. Опоры ВЛ-10 кВ железобетонные. При втором варианте для обеспечения норм надежности необходимо установить на ВЛ-10 кВ два пункта автоматического секционирования. Для сравнения определим приведенные годовые затраты (ЗГ) по первому и второму вариантам. Вариант 1. 1. Капиталовложения по первому варианту: К1 = КП + КВЛ-10 + ККТП + КАВР = 1197 + 576 + 688,5 + 14,4 = 2476 тыс. руб. где КП - капитальные вложения подстанции, тыс. руб.; КВЛ-10 - капитальные вложения на строительство ВЛ-10 кВ, тыс. руб.; ККТП - капитальные вложения на КТП-10/0,4, тыс.руб.; КАВР - капитальные вложения на пункты АВР, тыс.руб. Дополнительные капиталовложения КД не устанавливаем, так как они одинаковые для обоих вариантов. 2.Ежегодные издержки производства: а) Отчисления на амортизацию б) Расходы на эксплуатацию, число условных единиц nу.е.=nтр+nприс10+nАВР+nКТП=1·22+10·2,1+2·2,4+2,3·6=61,8 у.е. Иэ = γ· nу.е = 70·61,8 = 4326 руб. = 4,3 тыс.руб. в) Стоимость потерянной электроэнергии. Стоимость 1 кВт·ч потерянной энергии в трансформаторах ПС-110/10 кВ для работы в Сибири. Ич = 0,73 + 2350/h = 0,73 = 2350/3500·Куд = 0,73 + 0,77·50 = 40 коп/(кВт·ч). Где Куд – коэффициент удорожания. Потери мощности в трансформаторе ТМН-6300/100. ∆РМН = 50 кВт, ∆РС = 13 кВт. Стоимость потерянной в трансформаторе энергии за год (руб.). Годовые издержки составят: ИГ1 = Иа + ИЭ + ИП = 159 + 4,3 + 70 = 233,3 тыс.руб. Приведем годовые затраты по 1 варианту: ЗГ1 = ЕП·К1 + ИГ1 = 0,12·1197 + 233,3 = 376,6 тыс. руб. Таблица Смета капитальных затрат на реконструкцию ПС-110/10 кВ «Орлово»
Сметная стоимость оборудования «ПС» с учетом: Монтажных работ – 956 тыс. руб. Накладнее расходы 17,2% - 164 тыс. руб. Плановые накопления 8% - 76,5 тыс.руб. Итого по смете: 1197 тыс. руб. Общая стоимость «ПС» и линий 10 кВ – 2272,4 тыс. руб. Вариант 2. 1. Капиталовложения К1 = КП + КВЛ-10 + ККТП + КАВР = 1295 + 576 + 688,5 + 14,4 = 2575 тыс. руб. Стоимость силового трансформатора – 260 тыс. руб. Остальное оборудование такое же. 2.Ежегодные издержки производства а) Отчисления на амортизацию б) Расходы на эксплуатацию, число условных единиц. nу.е.=nтр+nприс10+nАВР+nКТП=2·22+10·2,1+2·2,4+2,3·6=83,8 у.е. Иэ = γ· nу.е = 70·83,8 = 5866 руб. = 5,9 тыс.руб. в) Стоимость потерянной электроэнергии в двух трансформаторах типа ТМН-2500/110 за год: ∆РМН = 22 кВт, ∆РС = 6,5 кВт. Годовые издержки. ИГ2 = Иа + ИЭ + ИПТ = 165 + 5,9 + 82 = 252,9 тыс.руб. Приведенные годовые затраты составят: ЗГ2 = ЕП·К2 + ИГ2 = 0,12·2575 + 252,9 = 561,9 тыс. руб. Превышение годовых затрат по второму варианту: ∆ЗГ2 = 561,9 – 376,6 = 185,3 тыс. руб. В процентах к затратам по 1 варианту: Если приведенные годовые затраты по сравниваемым вариантам отличаются не более чем на 5%, то принимаем вариант имеющий технические преимущества. В нашем случае выбирается вариант №1 с Т1 – 6,3 МВА. Данная выпускная квалификационная работа выполнена на тему – «Повышение надежности электроснабжения потребителей н.п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ «Орлово»». В процессе выполнения квалификационной выпускной работы был произведен анализ деятельности предприятия за последние три года. В специальной части были произведены расчеты токов короткого замыкания. Выполнен расчет дифференцированной защиты на реле серии ДЗТ-11, расчет максимальной токовой защиты на стороне 110 кВ и 10 кВ. Рассчитаны ТСН-10 кВ и ТН-10 кВ. А также описана работа газовой защиты, защиты от перегрузки и перегрева силового трансформатора. В конструкторской разработке выполнены и описаны работы токовых цепей дифференциальной защиты МТЗ-110 кВ, двукратного АПВ и МТЗ-10 кВ. В разделе «Безопасность жизнедеятельности описана техника безопасности, пожаробезопасности и выполнен расчет контура заземления и молниезащиты РПС. Также прилагается графическая часть, состоящая из восьми чертежей: 1. Первичная схема ПС 110/10 кВ. 2. План ПС 110/1- кВ. 3. Схема токовых цепей дифференциальной защиты. 4. Схема МТЗ-10 кВ. 5. Схема двукратного АПВ. 6. Схема соединения реле ДЗТ-11. 7. Анализ организационно экономической деятельности предприятия. 8. Схема заземления оборудования ПС-11-/10 кВ. Литература 1. Андреев В.Л. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. – М.: Высшая школа, 1991 г. 2. Баумштейн И.А. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения. М.: Энергоиздат, 1981 г. 3. Брусенцов В.Ф. Охрана труда и противоаварийная безопасность. М.: колос, 1996 г. 4. Будзко И.А., Лещинская В.И. Электроснабжение с/х.- М.: Колос, 2000 г. 5. Будзуко И.Д. Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий и населенных пунктов. – М.: Колос, 1985 г. 6. Водяников Методика технико-экономического расчета средств электрификации и автоматизации. – М.; МИИСЛ, 1987, 7. Зайнишев А.В., Николаев Н.Я. Методические указания к разделу «Безопасность труда».- Челябинск.: ЧГАУ,-1994 г 8. Качанов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. М.: Колос, 1980 г. 9. О составе затрат и единых норм. - М.: Финансы и статистика, 10. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоиздат, 1985 г. 11. Рожкова Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций. М.: Энергоиздат, 1987 г. 12. Федоров А.А., Старков Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1987 г. 13. Шабад М.А. Расчет релейной защиты и автоматики распределительных систем. – Ленинград: Энергоатомиздат, 1985 г., |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, рефераты на тему, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |