Графическая часть курсового проекта (стр. 2 из 12)

Рисунок 2 Схема электропитания 110 кВ.

Оборудование ОРУ установлено на «стульях», высота которых разрешает обходиться без внутренних ограждений. Вся территория подстанции ограждена. На порталах ОРУ и на здании ЗРУ устанавливаются молниеотводы для защиты оборудования от прямых ударов молнии. ОРУ включает в себя следующие узлы: подводимые линии электропередачи, разъединители, отделители, короткозамыкатели, разрядники и другие элементы первичной аппаратуры.

Оборудование ЗРУ размещается в здании или встраивается в производственный корпус к наружной стене которого примыкает ОРУ. В помещении ЗРУ размещается оборудование необходимое для удовлетворения собственных нужд предприятия.

1.3 Выбор схемы электроснабжения и величины питающего напряжения

Системы электроснабжения разделяются на систему внешнего электроснабжения (воздушные линии от подстанции энергосистемы до главной понизительной станции ГПП или распределительного пункта ЦРП) и систему внутреннего электроснабжения (распределительные линии от ГПП или ЦРП до цеховых трансформаторных подстанций)

Системы электроснабжения может быть выполнена в нескольких вариантах, из которых выбирается оптимальный. При его выборе учитывается:

- степень надежности;

- обеспечение качества электроснабжения;

- удобство эксплуатации;

- возможность применения прогрессивных методов электромонтажных работ.

Основные принципы построение схем объектов:

а). максимальное приближение источников высокого напряжения от 35 до 220 кВ к электроустановкам потребителей с подстанциями глубокого ввода, размещаемыми рядом с энергоемкими производственными корпусами;

б). резервирование питания для отдельных категорий потребителей должно быть заложено в схеме и элементах системы электроснабжения. Для этого линии, трансформаторы и коммутационные устройства должны нести в нормальном режиме постоянную нагрузку, а в послеаварийном режиме, после отключения поврежденных участков, принимать на себя питание оставшихся в работе потребителей с учетом допустимых для этих элементов нагрузок;

в). секционирование шин всех звеньев системы распределения энергии, а также установка на них устройств АВР.

Схемы строятся по уровневому принципу. Обычно применяются два-три уровня. Первым уровнем распределения электроэнергии является сеть между источником питания объекта и подстанции глубокого ввода, если распределение производится при напряжении от 110 до 220 кВ, или между главной понижающей подстанцией и распределительным пунктом - напряжением от 6 до 10 кВ если распределение происходит на напряжении 6-10 кВ. Вторым уровнем распределения электроэнергии является сеть между распределительным пунктом и трансформаторной подстанции.

На небольших и некоторых средних объектах чаще применяются только один уровень распределения электроэнергии - между центром питания от системы и пунктами приема электроэнергии.

При радиальной схеме питающие линии от источника питания к каждому потребителю, распределительному пункту или трансформаторной подстанции выполняют без ответвлений на пути для питании других потребителей.

При магистральной схеме распределения электроэнергии питание нескольких потребителей осуществляется по одной или нескольким линиям, заводимым в распределительные пункты этих потребителей.

В практике эксплуатации предприятия широкое распространение получили следующие схемы распределения электроэнергии, радиальная и магистральная (характерные схемы показаны на рисунке 3 и рисунке 4). У данных схем есть свои преимущества и свои недостатки поэтому предприятия в целом используют комбинированную схему внутреннего электроснабжения, представляющую собой сочетание радиальной и магистральной схем.

Рисунок 3 Характерные радиальные схемы питания в системе внутреннего и внешнего электроснабжения промышленного предприятия.

При проектировании электроснабжения решается ряд основных вопросов, таких, как выбор источника электроснабжения, напряжения и трассы линий электропередачи от источника к промышленной площадке и их конструктивного исполнения, числа, мощности и расположения понизительных подстанций, напряжения и способа выполнения распределительной сети по территории промышленного предприятия и др. Если имеется возможность получения энергии от источника питания при двух и более напряжениях, выбор напряжения следует производить на основе технико-экономического сравнения вариантов. В технико-экономических расчетах (ТЭР) необходимо также учитывать сооружение новых или расширение существующих районных подстанций.

Рисунок 4 Характерная магистральная схема питания в системе внутреннего электроснабжения промышленного предприятия.

Напряжения 6 и 10 кВ на первой ступени распределения электроэнергии (от внешнего источника электроснабжения) применяют лишь для питания промышленных предприятий от собственной ТЭЦ, а также от вблизи расположенной ТЭЦ или понизительной подстанции энергосистемы, т. е. в ограниченных случаях. Значения этих напряжений должны подвергаться технико-экономическому анализу сравнением по приведенным затратам между собой и с более высокими напряжениями, которые используются для связи с энергосистемой (35, 110, 150, 220, 330 кВ) с учетом возможности применения электродвигателей на предприятии напряжением как 6, так и 0,66 и 10 кВ.

Напряжение 20 кВ не нашло широкого применения в энергосистемах и на промышленных предприятиях.

Напряжение 35 кВ имеет лучшие технико-экономические показатели при малых расстояниях или небольших нагрузках. Напряжение 35 кВ экономически целесообразно при передаче мощности до 10—15 тыс. кВт на расстояния 15—20 км или 20—30 тыс. кВт — на 5—10 км;

Если нет дополнительной трансформации на РПС, то практически в любом диапазоне мощностей и расстояний следует отдавать предпочтение напряжению 110 кВ, за исключением больших мощностей и расстояний (сотни тысяч киловатт и десятки километров), когда может выявиться целесообразность применения напряжения 220 кВ. При трансформации на РПС наиболее экономичным также оказывается напряжение 110 кВ.

Произведём выбор рационального напряжения ввода на ГПП предприятия.

Пользуясь номограммами [8, cтр. 106] выбираем рациональное напряжение ввода на ГПП 35/6 и 110/6, Полученное значение 70 кВ питающего напряжения находится между стандартными значениями напряжения 35 кВ и 110 кВ, но ближе к значению 110 кВ.

1.4 Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции

Согласно правил технической эксплуатации электроснабжение предприятия должно производится не менее, чем по двум питающим ЛЭП независимо от величины напряжения. Распределение электроэнергии в электрических сетях производится трёхфазным переменным током частотой 50 Гц номинальные напряжения которого установлены ГОСТ 721-77. Надёжность электроснабжения предприятия достигается за счет установки на подстанции двух трансформаторов, которые как правило, работают раздельно. При этом соблюдается условие, что любой из оставшихся в работе трансформаторов (при аварии с другим) обеспечивает полностью или с некоторыми ограничениями потребную мощность. Обеспечение потребной мощности может осуществляться не только за счет использования номинальной мощности трансформаторов, но и за счет их перегрузочной способности (в целях уменьшения их установленной мощности). Поэтому на подстанциях всех напряжений применяются не более двух трансформаторов по соображениям технической и экономической целесообразности. Резервирование осуществляется при помощи складского и передвижного резерва. Двух трансформаторные цеховые подстанции применяются в тех случаях, когда большинство электроприёмников относится к первой или второй категории, которые не допускают перерыва в питании во время доставки и установки резервного трансформатора со склада.

Номинальной мощностью трансформатора называют мощность, на которую он может быть нагружен непрерывно в течении всего срока службы (примерно 20 лет) при нормальных температурных условиях охлаждающей среды:

- температуре охлаждающей среды равную 20 ⁰С;

- превышений средней температуры масла над температурой охлаждающей среды для систем охлаждения М и Д 44 ⁰С и для систем охлаждения ДЦ и Ц 36 ⁰С;

- превышении температуры наиболее нагретой точки обмотки над средней температурой обмотки 13 ⁰С;

- отношении потерь К.З. к потерям Х.Х. равном пятикратному;

- при изменении температуры изоляции на 6 ⁰С от среднего её значения при номинальной нагрузке равного 85 ⁰С;

- во время переходных процессов в течении суток наибольшая температура верхних слоёв масла не должна превышать 95 ⁰С и наиболее нагретая точка металла обмотки 140 ⁰С (при t_среды = 20 ⁰С);

Так же при неравномерном графике нагрузки допускается перегрузка трансформатора в часы максимума, но не более величины, определяемой по «Кривым кратностей допустимых перегрузок силовых трансформаторов». [3]