Общие требования к схемам электрических соединений подстанций

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для студентов обучающихся по дисциплине «Электроэнергетика» и выполняющих курсовой проект в разделе “Проектирование электрической части подстанции”.

Проектирование электрической части подстанций представляет собой сложный, комплексный процесс выработки и принятия решений по схемам электрических соединений, составу электрооборудования и его размещению, связанный с выполнением расчетов, поиском пространственных компоновок, оптимизацией фрагментов и объекта в целом. Изучение процесса проектирования требует знания основ и методов проектирования с примерами и ссылками на специальные и справочные издания по всем основным разделам проекта.

Цель курсового проектирования:

§ систематизировать, закрепить и расширить теоретические и практические знания и привить умения применять эти знания при решении конкретных научных технических и экономических задач;

§ развить навыки самостоятельной работы студентов.

Задачей проектирования электрической части подстанций является создание экономически целесообразных вариантов схем подстанций, обеспечивающей необходимое качество и надежность электроснабжения всех потребителей.

Курсовой проект “Электрическая часть подстанций” является самостоятельной работой студента, выполняемой под руководством преподавателя. В процессе проектирования студент проявляет инициативу в решении технических задач, полученных из различных учебных дисциплин. Кроме того, при выполнении курсового проекта студент усваивает методику проектирования, учится работать с технической и справочной литературой.

Для облегчения работы студентов при проектировании в пособии приведены необходимые справочные материалы. В приложении дан образец задания на курсовое проектирование.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Объем курсового проекта

Курсовой проект включает:

- выбор вариантов структурной схемы подстанций;

- выбор числа, типа и мощности трансформаторов или автотрансформаторов по графикам нагрузки из условий нагрузочной способности трансформаторов;

- технико-экономический расчет вариантов, сравнение рассматриваемых вариантов по технико-экономическим показателям;

- выбор числа отходящих линий, выбор сечения и марки проводов, кабельных линий, проверку сечения проводов в аварийном режиме;

- расчет токов КЗ;

- обоснование необходимости установки линейных реакторов, выбор секционных и групповых реакторов, расчет токов КЗ с учетом секционного реактора, проверка выбранных реакторов;

- расчет кабельной сети низкого напряжения и проверку работы кабельной сети в условиях аварийного режима согласно задания;

- выбор схемы электроснабжения и мощности трансформатора собственных нужд;

- выбор схемы РУ ВН, РУ СН и РУ НН;

- выбор проводников и аппаратов: выключателей; разъединителей; шин РУ ВН, РУ СН и РУ НН; трансформаторов тока и напряжения.

Требования к оформлению РПЗ и графической части

Курсовой проект должен иметь РПЗ и графическую часть. РПЗ должна иметь следующую структуру:

- титульный лист;

- индивидуальное задание на проект;

- введение;

- 8-10 глав с изложением основных результатов работы;

- заключение;

- список сокращений;

- список литературы;

- оглавление.

Титульный лист. Указывается кафедра, название проекта, фамилия и инициалы студента, группа, фамилия и инициалы руководителя проекта, дата.

Введение. Во введении должны быть отражены современное состояние и актуальность выбранной темы; необходимо кратко дать постановку задачи и методы их решения, сформулировать цель проектирования. Объем введения – не более 1-2 страниц.

Основные результаты работы. Во всех главах должны быть представлены результаты работы согласно исходного задания. Каждая глава должна заканчиваться выводами, в которых в краткой форме даются результаты данного этапа работы и конкретизируются задачи и методы их решения в последующих главах.

Заключение. В заключении формулируются главные выводы по результатам проектирования. Порядок каждого предложения заключения следующий: основные результаты – отдача для обучающегося - польза для энергетики,

Список сокращений. В данный список входят те сокращения и аббревиатуры, которые встречаются в пояснительной записке.

Список литературы. В список, с указанием библиографических данных, включается литература, используемая при решении конкретных задач. Рекомендуемая литература представлена в индивидуальном бланке-задании.

Пояснительная записка оформляется в соответствии нормативным документам и требованиям ГОСТ.

Графическая часть выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ, ЕСКД на одном листе формата А1 и должна содержать однолинейную электрическую схему подстанции.

ВАРИАНТЫ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ

Общие требования к схемам электрических соединений подстанций

Схемы электрических соединений подстанций должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- обеспечить необходимую мощность электроснабжения потребителей в соответствии со схемами их сетей;

- обеспечивать простоту и надежность производства оперативных переключений и возможность проведения ремонта электрооборудования в безопасных для персонала условиях, с перерывом или без перерыва электроснабжения потребителей, в зависимости от схемы их сетей и требований к бесперебойности электроснабжения;

- удовлетворять требованиям экономичности;

- необходимо предусматривать возможность расширения установки.

Разработка схемы электрических соединений подстанций производится на основании утвержденной схемы развития энергосистемы и участка последней, к которому присоединяется данная подстанция, а также с учетом общей и единичной мощности устанавливаемых агрегатов. Выбор той или иной схемы установки производится путем технико-экономического сравнения вариантов с учетом вышесказанных и следующих требований.

а) напряжения, на которых выдается электроэнергия станции, графики нагрузки в рабочие и выходные дни на каждом из напряжений (летний, зимний, число часов использования максимума, паводковый период); схемы сетей и число линий, отходящих от подстанции на каждом напряжении;

б) токи коротких замыканий для каждого РУ повышенных напряжений; специальные требования к схеме соединений в отношении устойчивости параллельной работы; необходимость секционирования схемы и установки шунтирующих реакторов, других компенсирующих устройств; требования к регулировании напряжений на РУ, требования, вытекающие из системы противоаварийной автоматики;

в) значение наибольшей мощности, которая может быть потеряна при отказе в отключении или повреждении любого выключателя (в том числе шиносоединительного или секционного), допустимой по наличию резервной мощности в энергосистеме и по пропускаемой способности как линий внутри системы, так и межсистемных связей, а также по условиям обеспечения бесперебойности теплоснабжения потребителей;

г) схема соединения подстанции (ПС) должна разрабатываться для каждого из этапов развития для нормальных режимов эксплуатации и для режимов при выводе основного оборудования ПС в ремонт или резерв.

Все вышеперечисленные исходные данные даются разработчиками схем электро- и теплоснабжения для каждого из этапов развития ПС и энергосистемы.

Понизительные ПС в зависимости от их назначения разделяются на две основные группы: районные и местного значения.

Районными ПС считаются мощные ПС напряжением 35 кВ и выше, предназначенные для нескольких потребителей разного характера, на одном или нескольких напряжениях. ПС местного значения предназначаются для электроснабжения в основном одной или нескольких однородных потребителей.

В зависимости от положения в электрической системе ПС обеих групп могут быть выполнены как узловые, проходные, тупиковые ПС на ответвлениях. При наличии нескольких вариантов схем, удовлетворяющих требованиям надежности, в том числе перечисленным выше, предпочтительней отдается:

- более простому и экономичному варианту как по конечной схеме, так и по этапам ее развития;

- варианту, по которому требуется наименьшее количество операций с выключателями и разъединителями РУ повышенного напряжения при оперативных переключениях.