По планированной территории ПС должен быть обеспечен проезд для автомобильного транспорта с улучшенной грунтовой поверхностью, с засевом травой. Автодороги с покрытием предусматриваются к следующим зданиям и сооружениям: порталу для ревизии трансформаторов, ЗРУ, зданию щита управления (ОПУ), вдоль выключателей ОРУ 110 кВ. Ширина проезжей части внутриплощадных дорог должна быть не менее 3,5м.

На ОРУ кабели прокладываются в наземных лотках. При прохождении лотков через дороги предусматриваются переезды с сохранением расположения лотков на одном уровне. Одиночные кабели (до 7) от кабельных сооружений до приводов и шкафов различного назначения могут прокладываться в земле без специальной защиты (в том числе небронированные) при отсутствии над ними проездов.

Для предотвращения растекания масла и распространения пожара при повреждениях маслонаполненных силовых трансформаторов с массой масла более 1т в единицы предусматриваются маслоприемники с соблюдением следующих требований. Габариты маслоприемника должны выступать за габариты единичного электрооборудования не менее 1,5 м при массе от 10 до 50 т (в используемых силовых трансформаторах). Объём маслоприёмника должен быть рассчитан на одновременный приём 100% масла в трансформаторе.

Допустимое расстояние в свету между открыто установленными силовыми трансформаторами не менее 1250 мм.

Территория ОРУ и ПС в целом должны быть ограждены внешним забором высотой 3000 мм. Вспомогательные сооружения ОПУ, мастерские и др. сооружения, расположенные на территории ПС следует ограждать внутренним забором высотой 1600 мм. Трансформаторы и аппараты, у которых нижняя часть изолятора расположена над уровнем планировки или уровнем сооружения (плиты кабельных каналов или лотков и т.п.) на высоте не менее 2500 мм разрешается не ограждать.

Расстояние по горизонтали от токоведущих частей и незаземлённых частей или элементов изоляции (со стороны токоведущих частей) до постоянных внутренних ограждений в зависимости от высоты должны быть не менее 1650 мм для 110 кВ.

9. ОХРАНА ТРУДА

9.1 Мероприятия по организации систем рабочего и аварийного освещения

Рабочее освещение является основным видом освещения и предусматривается во всех помещениях подстанций, а также на открытых участках территории, где в темное время суток может производиться работа или происходить движение транспорта и людей. Рабочее освещение включает в себя общее стационарное освещение напряжением 220 В, переносное (ремонтное) освещение, осуществляемое переносными лампами напряжением 12 В, местное освещение напряжением 36 В.

Питание шин рабочего освещения осуществляется от трансформаторов собственных нужд с глухозаземленной нейтралью, при этом защитные и разъединяющие автоматические выключатели устанавливаются только в фазных проводах.

Аварийное освещение выполняется в помещениях щита управления релейных панелей и силовых панелей собственных нужд, аппаратной связи. Кроме того, выездная бригада должна быть снабжена персональными аккумуляторными фонарями.

Питание сети аварийного освещения нормально осуществляется c шин собственных нужд 380/220 В переменного тока, и при исчезновении последнего автоматически переводиться на шины оперативного постоянного тока.

Для освещения помещений подстанций используются обычные лампы накаливания. Для освещения открытых распределительных устройств используются прожекторы ПКН с галогеновыми лампами. Прожекторы устанавливаются группами на существующих опорах молниеотводов порталах открытого распределительного устройства.

В целях ограничения резких теней из-за наличия в открытых распределительных устройствах громоздкого оборудования, прожекторные установки размещаются с двух противоположных сторон.

9.2 Мероприятия по защите от шума и вибрации

При выборе площадки для ПС окончательное согласование и месторасположение производится органами санитарного надзора по предоставлению проекта санитарно-защитной зоны, который выполняется в виде пояснительной записки, расчетов и чертежей, с нанесением источников шума, указанием шумозащитной зоны и экранирующих или шумоизолирующих конструкций.

Основными источниками промышленного шума на ПС являются: трансформаторы, вентиляционные установки в зданиях.

9.3 Мероприятия по электробезопасности

Ограждение территории ПС

На подстанции применяются два вида оград: внешняя и внутренняя. Внешняя ограда служит препятствием для проникновения на территорию посторонних лиц и крупных животных и имеет высоту 3000 мм. Внутренняя ограда служит для выделения зоны ОРУ-110 кВ и имеет высоту 1600 мм.

В качестве конструктивных элементов оград применяются сетчатые панели 2000х1700 мм из проволоки 2,5 мм и ячейками 25х25 мм. В качестве фундаментов применяются сборные бетонные блоки с закладной частью, устанавливаемые в сверляной котлован, к которым сетчатые панели привариваются при монтаже. Зазор между низом сетчатой панели составляет 100 мм.

Соблюдение необходимых изоляционных расстояний

1. От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции находящихся под напряжением, дО заземленных конструкций или постоянных внутренних ограждений высотой не менее 2 м - 900 мм;

2. Между токоведущими частями разных фаз - 1000 мм;

3. От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до постоянных внутренних ограждений высотой 1,6 м, до габаритов транспортируемого оборудования - 1650 мм;

4. Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях при обслуживаемой нижней цепи и неотключенной верхней - 1650 мм;

5. От неогражденных токоведущих частей до земли или до кровли зданий при наибольшем провисании проводов - 3600 мм;

6. Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях, а также между токоведущими частями разных цепей по горизонтали с обслуживанием одной цепи при не отключенной другой; от токоведущих частей до верхней кромки внешнего забора; между токоведущими частями и зданиями или сооружениями - 2900 мм;

7. От контакта и ножа разъединителя в отключенном режиме до ошиновки, присоединенной ко второму контакту - 1100 мм.

Маркировка частей установки и предупреждающая окраска

В соответствии с требованиями [3] выполняются буквенно-цифровое и цветовое обозначение - шины обозначаются:

1. При переменном трехфазном токе: шины фазы А - желтым цветом, фазы В - зеленым, фазы С - красным, нулевая рабочая N - голубым, эта же шина, используемая в качестве нулевой защитной - продольными полосами желтого и зеленого цветов;

2. При переменном однофазном токе: шина А, присоединенная к началу обмотки источника питания - желтым цветом, а шина В, присоединенная к концу обмотки - красным;

3. При постоянном токе: положительная шина (+) - красным цветом, отрицательная (-) - синим цветом и нулевая рабочая М - голубым.

4. Резервная, как резервируемая основная шина, если же резервная шина может заменять любую из основных шин, то она обозначается поперечными полосами цвета основных шин.

Цветовое обозначение выполняется по всей длине шин, либо в местах их присоединения.

Заземляющие шины тоже окрашиваются в черный цвет. Рукоятки приводов заземляющих приборов окрашиваются в красный цвет, а рукоятки других приводов - в цвета оборудования.

Блокировка, обеспечивающая безопасность обслуживания

РУ 110 и 10 кВ оборудуются оперативной блокировкой, исключающей возможность:

-включения выключателей и разъединителей на заземляющие ножи;

-включения заземляющих ножей на ошиновку, не отделенную разъединителями от ошиновки, находящейся под напряжением;

-отключения и включения отделителями и разъединителями тока нагрузки, если это не предусмотрено конструкцией аппарата.

В РУ ПС применяется механическая (ключевая) оперативная блокировка. Приборы разъединителей имеют приспособления для запирания их замками в отключенном и включенном положении.

Защитное заземление

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, подлежат заземлению. Заземление выполняется во всех видах электроустановок переменного тока при напряжении 380 В и выше, постоянного тока - 440 В и выше, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках - при напряжениях 42 В и выше переменного тока, 110 В и выше - постоянного тока.

Заземляются корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, приборы электрических аппаратов, каркасы распределительных щитов, пультов, шкафов, металлические конструкции РУ, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и броня кабелей, проводов и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования.

Молниезащита

Защита ОРУ-110 кВ осуществляется молниепроводами, устанавливаемыми на конструкциях ОРУ.

Защита оборудования ПС от набегающих по ВЛ волн перенапряжений осуществляется защитой подходов ВЛ от прямых ударов молний тросом, установкой на ВЛ метровых промежутков и ОПН . Для защиты обмотки 110 кВ трансформаторов ОПН устанавливаются непосредственно у трансформаторов, без коммутационных аппаратов.

9.4 Мероприятия по пожарной безопасности

Расстояния от силовых трансформаторов до зданий и вспомогательных сооружений (мастерских, складов и т.д.) предусматривается не менее 16 м.

Противопожарные расстояния от зданий трансформаторной мастерской и аппаратной маслохозяйства, а также от складов масла до ограды ОРУ предусматривается не менее 6 м.

По уровню оснащенности противопожарными мероприятиями ПС относится к третьей группе. Противопожарный водопровод не предусматривается. Все помещения ПС оборудуются пожарной сигнализацией, за исключением: общеподстанционного пункта управления, помещения связи, компрессорной. Для предотвращения растекания масла и распространения пожара при повреждениях маслонаполненных трансформаторов и выключателей предусматривается выполнение маслоприемников.

Объем маслоприемника предусматривает одновременный прием 100 % масла, содержащегося в корпусе трансформатора.

Комплекс противопожарной автоматики состоит из устройств обнаружения очага пожара (извещателей, расположенных в пожароопасных местах), обеспечивающих прием информации от извещателей и выдачу тревожного сигнала.

На ПС применяются извещатели комбинированного типа ДИЛ-1 и ДТЛ-контактные. Извещатели устанавливаются на потолке.

Электропитание пульта пожарной сигнализации типа ППС-1 осуществляется от сети переменного тока В с частотой 50 Гц.

Система электрической пожарной сигнализации оборудуется защитным заземлителем с сопротивлением 10 Ом.

На ПС предусматривается устройство пожарного водоема, наполняемого из водопроводной сети.

релейный ток трансформатор автоматика

10. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОДСТАНЦИИ

1. Установленная мощность подстанции, МВА:

МВ•А.

2. Средневзвешенный КПД подстанции, %:

,

где - годовой отпуск электроэнергии потребителям, определенный при обработке графиков нагрузки по активной мощности:

МВт•ч/год;

- годовые потери энергии в трансформаторах, определенные по годовому графику нагрузки, кВт ч,

,

где и - потери мощности силового трансформатора, соответственно, холостого xода и короткого замыкания, кВт; - мощность нагрузки на i-й ступени графика, МВА; - продолжительность i-й ступени.

кВт•ч/год.

%.

3. Время использования установленной мощности, ч,

Итог подсчета технико-экономических показателей сведен в таблицу 9.1:

Таблица 9.1 - Технико-экономические показатели ПС

Установленная мощность ПС, МВА	,%	, кВт•ч/год	, ч
64	99,543	855,774	3195

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Темой данного курсового проекта была понизительная подстанция 110/10 кВ. Исходными данными на курсовой проект были:

- суточный график нагрузки потребителей электроэнергии;

- схема участка электрической системы, в которую входит проектируемая подстанция.

В разделе 1 был определен тип подстанции и основные характеристики нагрузок:

- по способу присоединения к сети проектируемая подстанция является проходной;

- по назначению данная подстанция относится ко 2-ой группе, т.е. сетевой, для электроснабжения небольших районов;

- обслуживается обслуживается оперативно-выездными бригадами.

От подстанции на стороне низкого напряжения отходит 20 кабельных линий.

К данной подстанции подключены потребители 1,2 и 3 категорий.

Суточный отпуск электроэнергии потребителям W_сут = 510,9 МВт·ч.

Время использования максимальной активной нагрузки Т_max= 4782 ч.

Максимальная нагрузка S_макс = 41,94 МВ·А.

Средняя нагрузка S_ср= 23,34 МВ·А.

Коэффициент заполнения годового графика нагрузки К_з = 0, 557.

В разделе 2 были выбраны два силовых трансформатора по расчетной мощности и уровню напряжения на ВН и НН. Затем проверены по режиму перегрузки в послеаварийном режиме. Окончательно приняты трансформаторы типа ТРДН-32000/110-У1.

В разделе 3 были рассчитаны токи короткого замыкания на сторонах ВН и НН.

Таблица 1 - Токи короткого замыкания

Место КЗ	Точка к.з.	Начальное значение периодической составляющей токов , кА	Ударный ток ,кА
		Трехфазн. КЗ	Однофазн. КЗ	Трехфазн. КЗ	Однофазн. КЗ
Шины ВН, 110 кВ		8,513	7,351	21,671	18,712
Шины НН, 10кВ		8,355	-	21,859	-

В разделе 4 выбрана электрическая схема распределительного устройства. На стороне ВН принята схема: «одна рабочая, секционированная по числу трансформаторов система шин с подключением трансформаторов через развилку из выключателей» (9Н). На стороне НН - «Две одиночные, секционированные выключателем, системы шин» (10-2).

В разделе 5 выбраны типы релейных защит, автоматики и измерительных приборов как на стороне ВН, так и на стороне НН.

В разделе 6 произведен выбор оборудования и токоведущих частей.

1) Выбраны следующие выключатели:

- на стороне ВН тип ВЭБ-УЭТМ-110-40/2500;

- вводной выключатель типа ВВУ-СЭЩП7-10-20/1600;

- секционный выключатель типа ВВУ-СЭЩП7-10-20/1000;

- на отходящей кабельной линии ВВУ-СЭЩП7-10-20/630.

2) Выбрано КРУ 10 кВ внутренней установки типа КРУC-СЭЩ-70.

3) Выбраны разъединители типа РГП-СЭЩ-110/1250.

4) Выбраны аппараты в цепи трансформаторов собственных нужд:

- трансформаторы собственных нужд типа ТМГ-100/10;

- предохранители типа ПКТ-101-10-20-12,5У1;

- автоматы типа АВМ-4-Н.

5) Выбраны трансформаторы тока:

- на стороне ВН типа ТВГ-УЭТМ -110-300/5 УХЛ2;

- на вводе силового трансформатора ТВТ 110-I-300/5 УХЛ2;

- на стороне НН типа ТОЛ-СЭЩ-10-1500/5;

- на секционном выключателе типа ТОЛ-СЭЩ-10-750/5;

- на отходящих кабельных линиях ТОЛ-СЭЩ-10-400/5.

6) Выбраны трансформаторы напряжения:

- на секции 110 кВ типа НАМИ-110;

- на секции 10 кВ типа ЗНОЛ-СЭЩ-10-1-0,5/3-75/100 У2.

7) выбраны сборные шины ВН выполненные гибкими подвесными проводами круглого сечения марки АС - 95/16.

8) выбрана ошиновка силового трансформатора выполненные в виде гибкой связи из пучка сталеалюминиевых и алюминиевых проводов, в качестве несущего провод марки АС-185/24; в качестве токоведущего провод марки А-185/24.

9) выбраны отходящие кабельные линии к потребителям ААШв-10 3х120.

10) выбраны ограничители перенапряжения:

- на стороне ВН трансформатора принимаем ОПН-П-110 УХЛ1;

- на стороне НН трансформатора принимаем ОПН-10 УХЛ1;

- на нейтрале трансформатора принимаем ОПНН-110 УХЛ1

В разделе 7 был выбран постоянный оперативный ток, так как высшее напряжение данной подстанции 110 кВ и число выключателей больше трех.

В разделе 8 выбрали и обосновали конструкцию РУ.

В разделе 9 были указаны требования по охране труда:

- мероприятия по организации систем рабочего и аварийного освещения;

- мероприятия по защите от шума и вибраций;

- мероприятия по электробезопасности;

- мероприятия по пожарной безопасности.

В разделе 10 рассчитаны следующие ТЭП:

Таблица 2 - Технико-экономические показатели

Установленная мощность Sуст,МВА	средневзвешенный, %	, кВтч/год	Время использования установленной мощности, ч
64	99,543	855,774	3195

Графическая часть проекта состоит из двух листов. На первом листе изображена схема электрических соединений ПС при отключенном положении коммутационной аппаратуры и однолинейном изображении (кроме трансформаторов тока). На втором листе изображена конструкция ПС, которая включает в себя план ПС с ОРУ и ЗРУ, силовые трансформаторы с соответствующими связями и один из разрезов ОРУ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Рассказчиков А.В. Проектирование подстанции: Учеб. пособие /ФГБОУВО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». - Иваново, 2017. - 116 с.

2. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения. Стандарт организации ОАО «ФСКЕЭС» . - 2008. - с.

3. Рекомендации по применению типовых принципиальных схем распределительных устройств подстанций 35 - 750 кВ. Стандарт организации ОАО «ФСКЕЭС» . - 2010. - 97 с.

4. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 - 750 кВ (НТП ПС). - М., 2009.

5. Правила устройства электроустановок. - 7-е изд. - М., 2000.

6. ГОСТ14209-97 (МЭК354-91). Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. - М., 1991.

7. Вакуумные выключатели на номинальные напряжения 110 и 220 кВ. Типовые технические требования. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.130.10.166 - 2014.

8. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 - 750 кВ (НТП ПС). - М., 2009.

Размещено на Allbest.ru