Проектирование электрической подстанции 110/35/10кВ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время энергетика обеспечивает надёжное электроснабжение хозяйства и жилищно-бытовых нужд различных потребителей электроэнергетики. Система электроснабжения предприятий, состоящая из сетей напряжением до 1000 В и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путём подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества в виде переменного тока при различных частотах и напряжениях, и постоянного тока.
Рациональное и экономное построение главных электрических схем, выбор параметров оборудования, а также оптимальная расстановка – представляет собой сложную и ответственную задачу.
Главная схема электрических соединений подстанции – это совокупность основного электрооборудования, сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними соединениями.
Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части электростанции (подстанции), так как он определяет полный состав элементов и связей между ними.
Из сложного комплекса условий можно выделить основные требования к схемам подстанций:
1. Надежность электроснабжения потребителей
2. Приспособленность к проведению ремонтных работ
3. Оперативная гибкость электрической схемы
4. Экономическая целесообразность

1 Разработка главной схемы электрических соединений подстанции
1.1 Характеристика объекта проектирования

Проектируемая сетевая трансформаторная подстанция предназначена для электроснабжения потребителей комплексной нагрузки на напряжении 35 и 10 кВ.
Электроэнергия к проектируемой подстанции передается двумя воздушными линиями электропередачи номинальным напряжением 110 кВ.
Климатические условия в зоне строительства подстанции можно охарактеризовать следующим образом:
степень загрязнения атмосферы относится к третьей зоне по принятой классификации, которая характеризуется как зона с умеренным загрязнением. Для элементов объекта проектирования, относящихся к высшему напряжению подстанции, минимально допустимая удельная эффективная длина пути утечки составляет согласно ПУЭ 1,9 см/кВ;
соотношение количества зимних и летних суток в течение года принять как 195 и 170;
климат – умеренно-муссонный с эквивалентными температурами среднелетней, среднезимней и среднегодовой соответственно +15, –11,6 и +7,5 С.
Удельное сопротивление слоев земли ρ1 = 70 Ом·м и ρ2 = 60 Ом·м; толщина верхнего слоя земли h = 1 м.
В таблице 1.1 представим суточные графики электрических нагрузок на низшем (НН) и среднем (СН) напряжении.


Таблица 1.1 – Суточные графики электрических нагрузок на низшем и среднем напряжении
Время суток, час
Суточные графики электрических нагрузок на низшем напряжении
Суточные графики электрических нагрузок на среднем напряжении

Лето
Зима
Лето
Зима

P
Q
S
P
Q
S
P
Q
S
P
Q
S

МВт
МВАр
MBA
МВт
МВАр
MBA
МВт
МВАр
MBA
МВт
МВАр
MBA
0-1
7,4
3,3
8,10
6,5
3
7,16
10,4
4,9
11,50
11
4,8
12,00
1-2
6,1
2,2
6,48
6,4
2,6
6,91
8,6
3,3
9,21
10,8
4,2
11,59
2-3
4,2
2,1
4,70
6,2
2,4
6,65
5,9
3,1
6,66
10,6
3,8
11,26
3-4
4,2
2
4,65
6,2
2,4
6,65
5,9
2,9
6,57
10,6
3,8
11,26
4-5
4,2
1,9
4,61
6,4
2,4
6,84
5,9
2,8
6,53
10,8
3,8
11,45
5-6
4,6
1,9
4,98
6,5
2,4
6,93
6,4
2,8
6,99
11
3,8
11,64
6-7
5,4
2,3
5,87
7,2
3
7,80
7,6
3,5
8,37
12,2
4,8
13,11
7-8
7
3,1
7,66
8,4
3,6
9,14
9,7
4,7
10,78
14,3
5,8
15,43
8-9
8,2
3,3
8,84
8,4
3,7
9,18
11,4
4,9
12,41
14,3
5,9
15,47
9-10
8
3,9
8,90
8,5
3,8
9,31
11,3
5,9
12,75
14,5
6,1
15,73
10-11
8,4
3,9
9,26
8,4
3,8
9,22
11,8
5,8
13,15
14,3
6,1
15,55
11-12
9
3,9
9,81
8,4
4
9,30
12,6
5,8
13,87
14,3
6,3
15,63
12-13
8,4
3,9
9,26
9
4
9,85
11,8
5,9
13,19
15,3
6,3
16,55
13-14
8,2
3,9
9,08
9
3,7
9,73
11,4
5,9
12,84
15,3
5,9
16,40
14-15
7,9
3,8
8,77
7,8
3,4
8,51
11,1
5,7
12,48
13,3
5,5
14,39
15-16
7,7
3,7
8,54
7,8
3,4
8,51
10,8
5,5
12,12
13,3
5,4
14,35
16-17
7,8
3,9
8,72
7,9
3,5
8,64
10,9
5,9
12,39
13,5
5,6
14,62
17-18
7,9
3,8
8,77
8,6
3,7
9,36
11,1
5,7
12,48
14,7
5,9
15,84
18-19
8,4
4,2
9,39
9,6
4,2
10,48
11,8
6,2
13,33
16,3
6,8
17,66
19-20
8,6
4,2
9,57
9,8
4,6
10,83
12,1
6,2
13,60
16,7
7,3
18,23
20-21
8,8
4,6
9,93
10,1
4,2
10,94
12,3
6,8
14,05
17,1
6,8
18,40
21-22
9,2
4,9
10,42
9,6
4,2
10,48
12,9
7,4
14,87
16,3
6,8
17,66
22-23
8,6
4
9,48
9
4
9,85
12,1
6
13,51
15,3
6,3
16,55
23-24
7,8
3,6
8,59
7,6
3,4
8,33
10,9
5,5
12,21
12,9
5,5
14,02
Итого
176
82,3
194,29
193,3
83,4
210,52
246,7
123,1
275,71
328,7
133,3
354,70

Как видно из таблицы 1.1, максимальная нагрузка со стороны НН РmaxНН = 10,1 МВт, со стороны СН РmaxСН = 17,1 МВт.

1.2 Обработка графиков нагрузок

По заданным суточным графикам на стороне низшего и среднего напряжения рассчитаем суточный график на высшем напряжении (ВН).