Дипломная работа: Электроснабжение ВЛ-10 (плюс чертежи, приложения и схемы)

Заказ 417 (Высылаем любую часть на утверждение)

Цена полной версии диплома: 4500 рублей

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

ГЛАВА 1. Релейная защита линии 10 кВ.. 6

1.1. Расчёт параметров ВЛ 10 кВ.. 6

1.1.1 Расчет электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ.. 7

1.1.2. Расчет электрических нагрузок в сетях 10 кВ.. 9

1.1.3. Расчет допустимых потерь напряжения. 11

1.1.4. Расчет и выбор проводов. 12

1.2. Расчет токов короткого замыкания. 13

1.3. Расчет тока срабатывания максимальной защиты линии ВЛ 10 кВ.. 17

1.3.1. Ток срабатывания защиты.. 17

1.3.2. Ток срабатывания реле. 18

1.3.3. Уставка на реле. 18

1.3.4. Действительный ток срабатывания защиты.. 18

1.3.5. Коэффициент чувствительности. 18

1.4. Расчет токовой отсечки ВЛ 10 кВ.. 19

1.4.1. Ток срабатывания токовой отсечки. 19

1.4.2. Ток срабатывания реле. 19

1.4.3. Ток уставки реле. 19

1.4.4. Действительный ток срабатывания отсечки. 20

1.4.5. Коэффициент чувствительности. 20

1.5. Защита от замыканий на землю ВЛ 10 кв. 20

ГЛАВА 2. Расчет и конструкция повторного заземления опоры.. 22

2.1. Перенапряжения в электрических сетях 10 кВ.. 23

2.1.1. Внутренние перенапряжения сетей 10 кВ.. 23

2.1.2. Внешние перенапряжения сетей 10 кВ.. 25

2.2. Защита от набегающих волн перенапряжений. 28

2.3. Молниезащита воздушных линий напряжением 10 кВ.. 34

2.4. Грозоупорность ВЛ без тросов. 38

2.5. Грозоупорность ВЛ с тросами. 41

2.6. Длинно-искровые разрядники. 47

ГЛАВА 3. Техника безопасности и охрана труда при монтаже ВЛ 10 кВ.. 52

3.1. Общие требования безопасности при монтаже ВЛ 10 кВ.. 52

3.1.1. Организационные мероприятия. 52

3.1.2. Технические мероприятия. 55

3.2. Разработка инженерных решений и выбор технических устройств защиты при монтаже ВЛ 10 кВ.. 56

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 66

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 68

ПРИЛОЖЕНИЯ.. 70

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Задача обеспечения надежного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей и коммунально-бытовых приемников электрической энергией в значительной мере зависит от состояния воздушных линий 10 кВ (ВЛ 10 кВ), которые составляют большую часть электроэнергетического хозяйства страны. Протяженность ВЛ 10 кВ в целом по стране составляет более миллиона км, и значительная часть оборудования проработала более 25 лет.

Защитные элементы ВЛ 10 кВ эксплуатируются за пределами установленных нормативов, что требует особого внимания к их работоспособности, отсутствие или неработоспособность средств грозозащиты приводит к непредвиденным отказам и перерыву электроснабжения объектов сельскохозяйственной деятельности.

Исследованиям по разработке элементов грозозащиты распределительных сетей в настоящее время уделяется недостаточно внимания. Поэтому важным направлением обеспечения работоспособности ВЛ 10 кВ является совершенствование систем защитного заземления и молниезащиты, позволяющих создать базу для нового направления эксплуатации оборудования — эксплуатации по техническому состоянию.

Решение задач по созданию работоспособной системы грозозащиты ВЛ 10 кВ, позволяющее повысить надежность электроснабжения объектов и способствующее повышению эффективности их функционирования, является реализацией Федерального закона от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» [1] и направлено на выполнение программы энергосбережения в            Российской Федерации. Это обстоятельство определяет актуальность проблемы.

С учетом вышеизложенного, целью дипломной работы является рассмотрение основного ряда вопросов по проблеме ограничения перенапряжений в электросетях 10 кВ, выбора оптимального варианта повышения надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, охрана труда и техника безопасности при монтаже воздушных линий 10 кВ.

Объектом исследования является система электроснабжения сельскохозяйственных потребителей ВЛ 10кВ №16 п/с Тат Калмаюр (Чердаклинский район Ульяновской области).

Расстояние до областного центра г. Ульяновска составляет 55 км., а до районного центра п. г. т. Чердаклы – 20 км.

Подъездные пути к данному объекту преимущественно составляют асфальтированные дороги хорошего качества и грунтовые дороги.

Собственником данного объекта является ОАО «МРСК Волги», а обслуживанием занимается Димитровградское производственное отделение Ульяновских распределительных сетей.

Подстанция «Тат Калмаюр» запитана от ВЛ 35кВ идущей с п/с 110/35/10 «Чердаклы»

Данная линия обслуживается эксплуатационной и аварийно-выездной бригадой в составе одного мастера, одного водителя и четырёх электромонтёров.

Для обслуживания объекта используется а/м УАЗ 452, тракторы МТЗ-80, Т-40 и БКМ на базе трактора МТЗ-80.

Климат умеренно континентальный, с холодной зимой и жарким летом. Снежный покров устанавливается в середине ноября. Самый холодный месяц — январь. Зима снежная с частыми оттепелями, длится с середины ноября до середины марта. Средняя температура января от -14С до -12,5С, июля — от +18С до +20С. Летняя погода устанавливается в середине мая. Осадки от 350 мм на юге области до 500 мм. В регионе нередки засухи — по обеспечению атмосферными осадками.

Воздушная линия находится в пределах лёгкой доступности, так как большая её часть проходит в непосредственной близости от асфальтированной дороги, и лишь небольшая её часть проходит по населённому пункту – с. Уразгильдино. На всей протяжённости линии использованы ж/б опоры типа СВ-10,5. Для бесперебойной подачи электроэнергии ВЛ №-16 может быть запитана от «Тат Калмаюр».

ГЛАВА 1. Релейная защита линии 10 кВ

1.1. Расчёт параметров ВЛ 10 кВ

Электрические сети (ЭС), расположенные на открытых территориях вне зданий, часто выполняют воздушными линиями (ВЛ). За длину пролета воздушной линии на местности принимают горизонтальное расстояние между центрами двух смежных опор.

Анкерным участком называют сумму длин пролетов между опорами анкерного типа. Под стрелой провиса проводов f при одинаковой высоте точек подвеса подразумевают вертикальное расстояние между линией, соединяющей точки подвеса, и низшей точкой провода. За габарит линии H принимают наименьшее расстояние по вертикали при наибольшем провисании проводов до уровня земли или пересекаемых сооружений.

……………………

……………………..

……………………..

1.1.4. Расчет и выбор проводов

Расчет и выбор проводов производим методом экономических интервалов.

Определяем расчетную нагрузку на участках (Сд, Св).

Определяем эквивалентную мощность участка

S экв = К д х Sд (в)                                         (1.4)

где К д – коэффициент динамики развития (К д = 0,7).

Подбираем оптимальный вариант с учетом того чтобы на линии было не более двух-трех смен сечения провода.

Рассчитываем потери напряжения в выбранных проводах и сравниваем с допустимыми

Δ Uдоп > Δ Uрасчет.

Δ Uрасчет. = Δ Uуд х Sд (в) х l                                       (1.5)

где Δ Uуд – удельная потеря

Uдоп = 4,5 %

Результаты расчетов заносим в таблицу 5.

……………………………

……………………………

……………………………..

1.4. Расчет токовой отсечки ВЛ 10 кВ

Так как воздушная линия построена на железобетонных опорах без применения трубчатых разрядников, токовая отсечка выполнена на реле РТМ.

1.4.1. Ток срабатывания токовой отсечки

Ток срабатывания выбираем по 2 условиям:

а) по условию отстройки от максимального тока КЗ в месте установки ближайшей в ВЛ 10 кВ защиты (у ближайшей ТП 10/0,4 кВ) I`с.о.расч.

б) по условию отстройки от броска тока намагничивания трансформаторов при включении линии I«с.о.расч [4].

где Кн — коэффициент надежности (Кн=1.5 для реле РТВ и РТ80; Кн=1.3 для РТ40).

………………………….

………………………….

………………………….

ГЛАВА 2. Расчет и конструкция повторного заземления опоры

Проблема реализации защиты сетей от перенапряжений приобретает всё большую актуальность. Важен правильный подбор соответствующих устройств защиты электрических сетей 0,38-110 кВ. [22]

Импульсные перенапряжения в настоящее время приводят к целому ряду негативных последствий, таких как:

— разрушение вводных цепей как на платах, так и на корпусах микросхем;

……………………..

………………………

……………………….

3.2. Разработка инженерных решений и выбор технических устройств защиты при монтаже ВЛ 10 кВ

Выполнение строительно-монтажных работ, работ на воздушных линиях электропередачи осуществляется по проектам производства работ или по технологическим картам, которые содержат технические решения и основные организационные мероприятия по обеспечению безопасного производства работ и санитарно-гигиеническому обслуживанию работников.

В проектах производства работ с применением машин предусматриваются:

— выбор типов, места установки и режима работы машин;

— способы, средства защиты машиниста и работающих вблизи людей от действия вредных и опасных производственных факторов;

— величины ограничения пути движения или угла поворота машины;

— средства связи машиниста с работающими (звуковая сигнализация, радиотелефонная связь);

…………………….

…………………….

…………………….

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте были рассмотрены основные вопросы электроснабжения потребителей на базе подстанции 35/10 кВ и получены следующие результаты.

В главе 1 произведен расчет нагрузок с учётом перспективного развития на ближайшие 5 лет. Расчёт был произведён методом коэффициента одновременности для дневного и вечернего максимума по данным замера максимальной мощности в период зимнего максимума нагрузки. В результате чего была получена расчетная нагрузка на линии ячейки №16   ВЛ-10, которая составила 1,466 МВА.

Проведена проверка пропускной способности электрической сети. Так же были проверены сечения проводов ВЛ 10 кВ по нагреву и определены потери напряжения на участках линий 10 кВ. Оказалось, что сечения большинства проводов не удовлетворяют существующим стандартам и было принято установить на магистральных участках провода АС-95/16, а на ответвлениях — АС 35/6,2. Выбранные провода целесообразно использовать и после достижения в них расчетной нагрузки, при этом в процессе эксплуатации должны нормироваться уровни напряжения потребителей. Для обеспечения допустимые отклонения напряжения у потребителей, были ограничены потери напряжения в ВЛ до нормируемых значений, путем выбора закона встречного регулирования.

Выбрано и проверено основное электрооборудование релейной защиты ВЛ 10 кВ. Для тока срабатывания максимальной защиты линии ВЛ 10 кВ было выбрано реле РТВ — V привода ПП67. Для токовой отсечки ВЛ 10 кВ было выбрано реле РТМ – IV. Для комплектации были использованы вакуумная коммутационная аппаратура, как наиболее надёжная и имеющая высокий механический и коммутационный ресурс.

В главе 2 детально рассмотрен расчет и конструкция систем повторного заземления опор линий 10 кВ, защита линий от внутренних и внешних перенапряжений, грозоупорность линий с тросами и без тросов. Было принято использовать два троса на двухцепных опорах, что позволяет уменьшить число грозовых отключений линий. Так же, в качестве индивидуального задания, были рассмотрены длинно-искровые разрядники типа РДИП-10-4-УХЛ1.

В главе 3 приведены общие требования охраны труда при монтаже и эксплуатации ВЛ 10 кВ, рассмотрены организационные и технические мероприятия по технике безопасности. Произведена разработка инженерных решений и выбор технических устройств защиты при монтаже ВЛ 10 кВ.

Подготовлен чертёж плана электроснабжения и расчётная схема, разведены линии электропередач к нагрузкам. Выполнены общие чертежи используемых на линии опор, повторного заземления. Графически обозначена установка переносного заземления опоры.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
  2. РД 34.20.178, Руководящие документы по проектированию электроснабжения сельских электросетей 0,38-110 кВ.
  3. ГОСТ 3214-2013 «Электрическая энергия. Нормы качества электроснабжения общего назначения».
  4. Методические указания по выбору устройств релейной защиты в сетях 0,38-35 кВ сельскохозяйственного назначения. — РУМ, 1976, ноябрь.
  5. Правила устройства электроустановок. – Москва: Энергоатомиздат, -648 с.
  6. Журнал «Энергетик» за 2005-2006 г.
  7. Подпоркин Г.В., Сиваев А.Д. «Новая грозозащита линий электропередачи с помощью длинно-искровых разрядников». – Энергетик, 1997 г. № 3, с. 15 – 17.
  8. Халилов Ф.Х. «Проблемы ограничения от перенапряжений электрооборудования низкого и высокого напряжений сельского хозяйства России». Санкт — Петербург, 1996.
  9. «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок». – Москва: Омега-Л, 2006 – 152с.
  10. ГОСТ 12.4.026-76. Цвета сигнальные и знаки безопасности.
  11. ГОСТ 12.4.089-86. Пояса предохранительные. Общие технические условия.
  12. Акимцев.Ю.И., Веялис.Б.С. «Электроснабжение сельского хозяйства», Москва «Энергоатомиздат» 1990г.
  13. Будзко И.Л. « Электроснабжение сельского хозяйства», Москва, «Агропромиздат», 1990г.
  14. Каганов И.П. «Курсовое и дипломное проектирование» Москва, «Агропромиздат»,1990г.
  15. Герасимова В.Г., Грудинского П.Г., Жукова Л.А. «Электротехнический справочник», Москва, «Энергия»,1980г.
  16. Чекалин Н.А., Полухина Г.Н., Чекалина С.А. «Охрана труда в электрохозяйствах промышленных предприятий», Москва «Энергоатомиздат» 1990г.
  17. Шабад М.А. «Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей.» — Санкт-Петербург: Энергия, 1976, 288 с.