Дипломный проект - Электроснабжение сельскохозяйственного поселка

Оглавление
Введение 4
Глава 1 Анализ имеющихся данных для проектирования 6
1.1 Исходные данные для проектирования.. 6
1.2 Дополнительные данные для проектирования 8
1.3 Основные виды потребителей в населенном пункте 10
Выводы по главе 1 12
Глава 2 Проектирование электрической сети 13
2.1 Определение расчетных нагрузок на вводах потребителей 13
2.2 Определение количества и местоположения трансформаторных подстанций 17
2.3 Трассировка сети 0,38 кВ и расчет нагрузок по участкам 23
2.4 Расчет нагрузок сети 10 кВ 29
2.5 Выбор сечений проводов низковольтных и высоковольтных сетей 34
2.6 Оценка качества напряжения у потребителей 37
2.7 Проверка спроектированной сети по условиям запуска мощных асинхронных электродвигателей 41
2.8 Разработка схемы главных соединений и выбор оборудования подстанции 110/10 кВ 44
2.9 Выбор мощности трансформатора на центральной под-станции 53
2.10 Расчет токов короткого замыкания 55
2.11 Выбор оборудования и средств защиты ТП 10/0,4 63
Выводы по главе 2 71
Глава 3 Технико-экономические расчеты и охрана труда 72
3.1 Расчет экономических показателей «Варианта 1» 72
3.2 Расчет экономических показателей «Варианта 2» 80
3.3 Технико-экономические показатели проектов 80
3.4 Организация безопасности труда на предприятии 86
3.5 Безопасность жизнедеятельности в производственной среде 88
3.6 Электробезопасность и пожарная безопасность 93
3.7 Охрана окружающей среды 96
Выводы по главе 3 97
Заключение 98
Список использованной литературы 101

Цель исследования – разработать проект электрической сети 0,38 и 10 кВ с проектированием трансформаторных подстанций 110/10 и 10/0,4 кВ.
Таким образом, для достижения цели были поставлены следующие задачи исследования:
1) Проанализировать имеющиеся исходные и дополнительные данные для проектирования;
2) Спроектировать электрическую сеть 0,38 кВ с учетом современных требований руководящих материалов;
3) Спроектировать электрическую сеть 10 кВ с учетом современных требований;
4) Спроектировать трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ, с по-мощью расчета токов короткого замыкания выбрать оборудование на этих ТП, а также на ТП 110/10 кВ;
5) Дать технико-экономическую оценку проекта разработки плана электроснабжения;
6) Рассмотреть вопросы безопасности жизнедеятельности и экологичности при проведении работ.
Результатом данной работы должна являться разработанная электрическая сеть 0,38, 10 кВ, проверка ее по обеспечению качества электроснабжения, проверка по условиям срабатывания защитных аппаратов, проектирование ТП 10/0,4 кВ и разработка технико-экономического обоснования проекта.
Таким образом, в работе представлена разработка плана электро-снабжения сельскохозяйственного поселка с учетом требований электро-снабжения сельскохозяйственных потребителей. Разработанный план позволит бесперебойно и качественно снабжать электроэнергией населенный пункт со смешанным типом нагрузки потребителей.

Исходные данные для проектирования
Сельскохозяйственное электроснабжение характеризуется большой протяженностью ЛЭП (чаще воздушных), а также большими (по сравнению с городским и промышленным электроснабжением) коэффициентами трансформации трансформаторов. Чаще применяются трансформаторные подстанции с трансформаторами 110/10 и 10/0,4 кВ. Ступень 35 кВ пропускается. Это необходимо для уменьшения потерь при передаче электроэнергии на большие расстояния, где при уменьшении напряжения ЛЭП потери будут увеличиваться.
Сельскохозяйственный поселок имеет несколько производственных потребителей, а также значительную часть коммунально-бытовых потребителей.
Линии электропередач должны располагаться вдоль дорог для упрощения их обслуживания.
Заранее число трансформаторных подстанций, их расположение, а также расположение линий 0,38 кВ неизвестно и нуждается в расчетах. Линия 10 кВ, питающая данный поселок, подходит к поселку с юга.
Большие расстояния между объектами сети 0,38 кВ объясняются следующими факторами:
1) Неровности ландшафта и естественные препятствия, не позволяющие осуществлять плотную застройку – ручьи, лесополосы, холмы, овраги и т.д.;
2) Большая площадь находящихся на балансе здания сельскохозяйственных земель – пастбища при коровниках, площадь при доме культуры, стоянка при молокозаводе и т.д.;
3) Невостребованность и низкая цена земли – наличие в центре поселка заброшенных зданий и невостребованных участков земли.
Сельскохозяйственный поселок снабжается одной или несколькими ТП 10/0,4 кВ, которые, в свою очередь, подключены к магистрали 10 кВ, питающейся от ТП 110/10 кВ.
Сеть 10 кВ представляет собой магистраль с отходящими линиями, питающими 5 трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ с разными потребителями – производственными, смешанными и коммунально-бытовыми. Для каждой подстанции неизвестные величины отмечены знаком “-”.
Электрические сети рассматриваемой зоны электроснабжения получают питание от подстанции 110/10 кВ . Данные электрические сети относятся к производственному отделению филиала ОАО «МРСК Юга». Подавляющая часть сети 10 кВ рассматриваемой зоны электроснабжения ПС 110/10 кВ и потребительских подстанций напряжением 10/0,4 кВ находится на балансе производственного отделения. Некоторая часть подстанций напряжением 10/0,4 кВ находится на балансе потребителей.
В общей схеме сети 10 кВ рассматриваемого района можно выделить 5 ТП напряжением 10/0,4 кВ, принадлежащим другим потребителям, и еще несколько ТП 10/0,4 кВ, служащих непосредстенно для электро-снабжения поселка. Количество ТП в поселке определяется в расчете сети.
Общая протяженность электрической сети 10 кВ рассматриваемой зоны при учете рассмотрения магистрального исполнения ЛЭП составляет 14,9 км. Суммарная установленная мощность трансформаторов 10/0,4 кВ заранее неизвестна и подлежит вычислению.

Исходные данные для ВЛ 10 кВ:

ТП5 – ОТП с развитой схемой РУ 10 кВ, которая питает потребителя 1 категории - ферму по выращиванию и откорму крупного рогатого скота на 20000 голов.
Центральная подстанция представлена ТП напряжением 110/10 кВ и выполнена в виде двухтрансформаторной подстанции с двумя системами цин 10 кВ.
Режим регулирования напряжения на подстанции - встречное регулирование +5;0%. От подстанции с учетом проектируемой линии отходит 11 линий напряжением 10 кВ. Суммарная дневная и ночная нагрузка отходящих линий 10 кВ (без учета нагрузки проектируемой ВЛ10 кВ) следующая:
Sд = 8200 кВА, Sв = 9800 кВА, cosд = 0,85, cosв = 0,89.
Трансформаторную подстанцию 110/10 кВ питают последователь-но 2 линии напряжением 110 кВ.

Параметры питающей сети 110 кВ:

Заключение
В выпускной квалификационной работы произведён расчет электроснабжения сельскохозяйстенного поселка со смешанной (производственной и коммунально-бытовой) нагрузкой. В ходе проектирования была разработана сеть 0,38 кВ с трассировкой линий в поселке, а также спроектированы две трансформаторные подстанции напряжением 10/0,4 кВ. В работе произведен расчет места установки трансформаторных подстанций по удаленности от наиболее мощных потребителей. Был произведен расчет по условиям пуска мощного асинхронного электро-двигателя.
Также был произведен расчет сети 10 кВ, питающей 7 трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ, в том числе и две проектируемые. Было выбрано оборудование для высокого и низкого напряжение данных под-станций. Для сетей 0,38 и 10 кВ была произведена проверка по допусти-мой потере напряжения. Было разработано и принято оборудование цен-тральной подстанции 110/10 кВ, питающей сеть 10 кВ. Для всех сетей произведен расчет по токам короткого замыкания на чувствительность защиты и отключающую способность.
В экономической части работы произведен расчет 3 вариантов исполнения сети 10 кВ и был выбран экономически более целесообразный вариант. Для данного варианта были рассчитаны основные технико-экономические показатели.
В работе рассмотрены вопросы по обеспечению безопасности жизнедеятельности при проведении работ в частности, внимание уделялось пожарной безопасности и проектированию заземлителей ТП 10/0,4 кВ.
В выпускной квалификационной работе была достигнута цель работы – была спроектирована система электроснабжения для отдаленного сельскохозяйственного поселка, произведен расчет проектируемой линий 0,38 и 10 кВ и выбор всех вышеперечисленных трансформаторных под-станций.
Были достигнуты все 6 задач, поставленных при начале выполнения ВКР:
1) Были проанализированы имеющиеся исходные и дополнительные данные для проектирования;
2) Была спроектирована электрическая сеть 0,38 кВ с учетом современных требований руководящих материалов, а также с уче-том особенностей ландшафта и расположения электропотребителей;
3) Была спроектирована электрическая сеть 10 кВ с учетом современных требований, были рассчитаны нагрузки на остальных потребителях сети 10 кВ;
4) Были проектированы трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ, а также с помощью расчета токов короткого замыкания было выбрано оборудование и трансформаторы на подстанциях 10/0,4 и 110/10 кВ;
5) Была дана технико-экономическая оценка проекта разработки плана электроснабжения, выбран наиболее экономически целесообразный вариант электроснабжения сети 10 кВ;
6) Были рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности и экологичности при проведении работ, а также было рассчитано заземление для подстанций 10/0,4 кВ.
Производитель электроэнергии (энергосистема) заинтересованы в рентабельности своего производства, т.е. в разумной дешевизне электро-энергии, что позволяет быть продукции доступной и обеспечивает больший сбыт. Рентабельность в транспортировке электроэнергии основывается на следующих моментах:
1) обслуживание передаточных устройств высококвалифицированным персоналом;
2) надежность в поставке продукции (надежность схем электро-снабжения)
3) сокращение потерь на транспорт.
В работе была достигнута экономия на всех пунктах.
Так как распались организации, ранее построившие и эксплуатировавшие данные сети (оптовый потребитель) осуществлявшие расчет с энергосетями 10, а порой 110 кВ, то энергосистема вынуждены вести расчет за электропотребление с конкретным потребителем (в частности бытовым). Следовательно, все потери в некачественных сетях 0,38 - 10 кВ вынуждена нести энергосистема. Вследствие чего энергоснабжающей организации целесообразно выкупить бросовые сети и сократить расход на транспортировку электроэнергии (потери). Экономический расчет в работе показал, что выбранная схема электроснабжения обеспечивает наименьшие издержки на поддержание сети в работе.
Таким образом, была полностью произведена разработка плана электроснабжения отдаленного сельскохозяйственного поселка со смешанным типом нагрузки.