Современные предприятия строятся с высокой степенью автоматизации, что требует обеспечения высокой надежности и качества электроснабжения с целью исключения возможности срыва технологического процесса.
Большая протяженность распределительных сетей, нерациональное использование напряжения, отсутствие резервирования снижает надежность электроснабжения.
В настоящее время различными объединениями и институтами разработаны и серийно выпускаются достаточно большой перечень оборудования, устройств и приборов для технического перевооружения электрических сетей и их автоматизации. Это позволяет энергосистемам широко внедрять мероприятия по решению вопроса надежности электроснабжения с использованием коммутационной секционирующей аппаратуры, обеспечивающей резервирование линий от независимых источников питания и являющихся основой для автоматизации управления электрическими сетями.
Энергоснабжающие организации постоянно проводят технические мероприятия по повышению надежности работы оборудования и уменьшению аварийности в направлениях: повышение технического состояния электрических сетей и совершенствование схем электроснабжения, сокращения протяженности линий распределительных сетей 10 кВ, строительство ВЛ для резервирования подстанций.
Темой проекта является проектирование понизительной подстанции 110/10 кВ. Строительство новой подстанции позволит максимально приблизить высшее напряжение 110 кВ к центру потребления электроэнергии, распределительные сети будут иметь минимальную протяженность и резервирование.
- Выбор структурной схемы
В проекте рассматривается реконструкция электроснабжения района Вологодской области. В соответствии с ПУЭ, данный район по климатическим условиям относится к первому району по ветру и ко второму по гололёду.
Рассматриваемый район питается по двум ВЛ-110 кВ. Проектируемая подстанция по своему назначению является понизительной подстанцией. От подстанции осуществляется питание предприятия черной металлургии по 20 отходящим кабельным линиям 10 кВ.
На предприятии сосредеточены потребители первой, второй и третьей категории належности.
Структурная схема электрической части подстанции задает распределение генераторов между РУ различных напряжений, определяет электрические связи между РУ.
Так как от подстанции питаются потребители всех категорий, и питание от системы имеется лишь со стороны ВН, то, как правило, требуется установка не мене двух трансформаторов. Поэтому выбираем два трансформатора. Структурная схема подстанции с двумя напряжениями приведена на рис.1.
Рис – Структурная схема подстанции
- Выбор числа и и мощности силовых трансформаторов
2.1. Определение расчетной нагрузки подстанции
При определении расчётной мощности подстанции учитываются мощности трансформаторов собственных нужд, которые присоединяются к сборным шинам 10 кВ. Мощность собственных нужд выбирается в пределах 0,5% от мощности подстанции. Принимая Рмах за 100% типового графика предприятия черной металлургии строим график (см. табл. 2.1) для каждой ступени мощности, значения которой находим по формуле:
где pi - ординаты типового графика (рис. 1) для рассматриваемой ступени мощности в % .
Реактивные мощности ступеней определяем с учетом заданного cosφ=0.88.
Таблица 2.1 – Суточные нагрузки на шинах 10 кВ подстанции
|
Продолжи-
тельность, час
|
Относительная
активная
мощность
ступени
типового
графика P,
о.е.
|
Активная
мощность
ступени P,
МВт
|
Реактивная
мощность
ступени Q,
МВар
|
Полная
мощность
ступени,
МВ•А
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
|
1
|
1
|
47
|
25,37
|
53,41
|
|
1
|
1
|
47
|
25,37
|
53,41
|
|
1
|
1
|
47
|
25,37
|
53,41
|
|
1
|
1
|
47
|
25,37
|
53,41
|
|
1
|
1
|
47
|
25,37
|
53,41
|
|
1
|
0,9
|
42,3
|
22,83
|
48,07
|
|
1
|
0,9
|
42,3
|
22,83
|
48,07
|
|
1
|
0,9
|
42,3
|
22,83
|
48,07
|
|
1
|
0,9
|
42,3
|
22,83
|
48,07
|
|
1
|
0,95
|
44,65
|
24,10
|
50,74
|
|
1
|
0,95
|
44,65
|
24,10
|
50,74
|
|
1
|
0,95
|
44,65
|
24,10
|
50,74
|
|
1
|
0,92
|
43,24
|
23,34
|
49,14
|
|
1
|
0,92
|
43,24
|
23,34
|
49,14
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
|
1
|
0,81
|
38,07
|
20,55
|
43,26
|
В соответствии с табл 2.1. расчетная полная мощность нагрузки на шинах 10 кВ подстанции составляет 53,41 МВ•А.
