Читайте также:
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Направление «Электроэнергетика»
Магистерская программа «Энергосбережение и энергоэффективность»
Кафедра – Электрических сетей и электротехники
БИЗНЕС-ПЛАН РЕКОНСТРУКЦИИ СЕВЕРНОГО ЭНЕРГОРАЙОНА КУЗБАССКОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ С ВВОДОМ ПОДСТАНЦИИ ЯШКИНСКИЙ ЦЕМЕНТ
Выполнили студенты гр 5АМ2В: ______ Д.А. Умутбеков
Подпись Дата И.О.Фамилия
______ Д.С. Резниченко
Подпись Дата И.О.Фамилия
Проверил преподаватель ________ ______ Н.Л. Бацева
должность Подпись Дата И.О.Фамилия
Томск – 2014
Содержание:
| Резюме проекта………………………………………………………….. | |
| 1. Общие сведения……………………………………………………… | |
| 2. Расчет и анализ установившихся режимов северного энергорайона Кузбасской энергосистемы……………………………………………… | |
| 2.1. Контроль предварительного режима………………………… | |
| 2.2. Нормальный режим……………………………………………… | |
| 2.3. Вывод в ремонт ВЛ 220 кВ Ново-Анжерская – Крохалевская.. | |
| 2.4. Вывод в ремонт ВЛ 220 кВ Ново-Анжерская – Заискитимская | |
| 3. Выбор и проверка электрического оборудования ПС-220/6/6кВ Яшкинский Цемент…………………………………….. | |
| 3.1. Выбор силового трансформатора………………………….. | |
| 3.2. Выбор выключателя………………………………………… | |
| 3.2. Выбор разъединителей………………………………………….. | |
| 3.3. Выбор измерительного трансформатора тока…………………. | |
| 3.4. Выбор трансформатора напряжения…………………………… | |
| 3.5. Выбор ограничителей перенапряжений (ОПН) для защиты электрооборудования подстанции……………………………………… | |
| 3.6. Выбор токоограничивающего реактора………………………... | |
| 4. Механический расчет воздушной линии электропередач………… | |
| 4.1. Расчет удельных механических нагрузок от внешних воздействий на провода………………………………………………. | |
| 4.2. Определение физико-механических характеристик провода…. | |
| 4.3. Расчет критической температуры и выявление климатических условий, соответствующих наибольшему провисанию провода… | |
| 4.4. Расчет габаритного пролета…………………………………….. | |
| 4.5. Выбор изоляторов……………………………………………….. | |
| 4.6. Построение расстановочного шаблона………………………… | |
| 4.7. Расчет специального перехода…………………………………... | |
| 4.8. Расчет грозозащитного троса для промежуточной опоры…….. | |
| 4.9. Определение нагрузок на промежуточные опоры……………. | |
| 4.10. Расчет грибовидного фундамента-подножника для промежуточной опоры……………………………………………...… | |
| 4.11 Расчет грозозащитного троса для анкерной опоры…………... | |
| 4.12 Определение нагрузок на анкерные опоры……………………. | |
| 4.13 Расчет грибовидного фундамента -подножника под анкерную опору…………………………………………………………………… | |
| 5. Оценка экономической эффективности…………………………….. | |
| 5.1 Составление сметы затрат……………………………………….. | |
| 5.2 Оценка экономической эффективности строительства ПС 220/6/6 кВ Яшкинский Цемент……………………………………… | |
| 5.3 Оценка экономической эффективности строительства ВЛ-220 кВ……………………………………………………………………… | |
| 5.4 Учет фактора неопределенности и оценка риска при строительстве ВЛЭП и ПС 220/6/6 кВ Яшкинский цемент……….. | |
| Заключение………………………………………………………………. | |
| Список используемой литературы……………………………………... | |
| Приложение А…………………………………………………………… | |
| Приложение Б…………………………………………………………… | |
| Приложение В……………………………………………………………. |
Резюме проекта
Проект направлен на реконструкцию электрических сетей 220 кВ северного энергорайона Кузбаской энергосистемы, путём строительства ПС 220/6/6 кВ Яшкинский цемент и ВЛ 220 кВ, протяжённостью 56 км от отпайки ВЛ 220кВ ПС 500/220кВ Ново-Анжерская – ПС 220кВ Кемеровская.
В эксплуатацию подстанции и ВЛ будет введено через 28 месяцев. В данный срок входит проектирование, которое составляет 10 месяцев (01.02.2013 – 01.12.2013г.), и строительство ПС и ВЛ, которое занимает 18 месяцев (01.02.2014-01.07.2015) и 6 месяцев (01.02.2014-01.08.2014)
В районе размещения Яшкинского цементногозавода основными источниками электроснабжения являются две подстанции: 500/220 кВ «Ново-Анжерская» и ПС 500/110 кВ «Юрга».
Цель разработки проекта заключается в создании плана строительства указанных электросетевых объектов и анализе экономической эффективности в случае реализации указанных решений.
| ПС | ВЛ | ||
| Объем первоначальных инвестиций по проекту | 220451,12 | ||
| Объем первоначальных инвестиций по проекту, тыс.руб. | 137219,37 | 200969,85 | |
| Балансовая прибыль за 1 год, тыс. руб. | 32132,41 | 31232,83 | |
| Чистая прибыль за 1 год, тыс. руб. | 22492,69 | 21862,98 | |
| Сумма всех издержек за 1 год, тыс. руб. | 4449,59 | 5531,17 | |
| Дисконтированный доход за период, тыс. руб. | 137219,37 | 200969.85 | |
| Индекс рентабельности. | 2,68 | 1,078 | |
| Срок окупаемости | 3,5 года | 14,5 года | |
Общие сведения
Данные по электрическим нагрузкам
Исходные данные по размещению и электрическим нагрузкам завода приняты по рекомендациям ООО «Яшкинский Цемент». Электрические нагрузки потребителей прилегающего района приняты по данным контрольных замеров ОАО «СО ЕЭС» Кузбасское РДУ и техническим условиям, выданным ОАО «Кузбассэнерго» Региональная электросетевая компания.
В районе расположены потребители железной дороги, коммунально-бытовые потребители, потребители сельского хозяйства, газовой, нефтяной и угольной промышленности.
В приложении А (таблица А1) приведены электрические нагрузки по шинам подстанций района за отчётный 2009 год по контрольным замерам, перспективные электрические нагрузки приняты с учётом выданных ОАО «Кузбассэнерго-региональная электросетевая компания» технических условий на присоединение потребителей и с учётом ежегодного прироста по действующим предприятиям 1,5 − 2%.
В таблице 1.1 приведены электрические нагрузки проектируемого цементного завода.
Таблица 1.1 – Электрические нагрузки Яшкинского цементного завода
| Наименование | Электрические нагрузки, МВт | |
| 2011г | 2016г | |
| Яшкинский Цементный завод в том числе | 48,0 | 80,0 |
| потребители 1ой категории надёжности электроснабжения | 10,0 | 18,0 |
В качестве резервного источника для потребителей завода 1-ой категории надёжности электроснабжения используется действующая ПС 110/6кВ Цем. Заводская, на которой установлены два трансформатора мощностью 16МВА и 25МВА. Резервирование осуществить по КЛ 6кВ.
На проектируемой ПС-220/6/6кВ Яшкинский Цемент устанавливается два трансформатора мощностью 63 МВА каждый.
Отпайка от ВЛ 220кВ ПС 500/220кВ Ново-Анжерская – ПС 220кВ Кемеровская. Расстояние от отпайки до ПС-220/6/6кВ Яшкинский Цемент 56 км. Марка провода АС-300/39.
Ниже приведены необходимые данные для механического расчета проектируемой ВЛ-220 кВ.
Марка провода – АС 300/39.
Длина ВЛ – L=56 км.
Район по ветровому давлению – III [1, рис. 2.5.4].
Район по толщине стенки гололеда – II [1, рис. 2.5.8].
Низшая температура – t_ = -480C [5, табл. 1].
Высшая температура – t+ = +380C [5, табл. 2].
Среднегодовая температура – tСГ = 1,30C [5, табл. 3].
Температура гололедообразования – tГ = -50C [1, п. 2.5.51].
На 4-ом км от отпайки линия пересекает железнодорожные пути одноколейные и гаражные боксы, расположенные в два ряда. Ширина одного ряда 6м. Расстояние между рядами 12 метров. Расстояние от путей до 1 ряда гаражей 150 м. Местность равнинная.
Расчет и анализ установившихся режимов северного энергорайона Кузбасской энергосистемы.
Контроль предварительного режима.
Схема замещения северного энергорайона Кузбасской энергосистемы приведена в приложении Б на чертеже лист 1. Моделирование предварительного режима и его расчет был проведен в программе RASTR. Параметры режима введены в область допустимых значений по напряжению с помощью изменения отпаек РПН на трансформаторах.
ГОСТ 13109-97 [9] устанавливает нормально и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на зажимах электроприёмников в пределах соответственно δUyнор= ± 5 % и δUyпред= ± 10 % номинального напряжения сети. Уровни напряжения со стороны потребителей данному требованию удовлетворяет.
Согласно ГОСТ 721-77 [10] уровни во всех узлах (6-500 кВ) входят в область допущенных значений напряжений.
Загрузка автотрансформаторов и трансформаторов соответствуют требованиям по эксплуатации СТО 56947007-29.180.01.116-2012» [6].
Величина токов в линиях не превышают длительно допустимые токи в соответствии с ПУЭ [1].
Полученные в результате расчета значения напряжения, токов и пере-токов мощностей нанесены на схему замещения (Приложение Б, чертеж лист 1).
Нормальный режим.
После ввода ПС 220/6/6 кВ Яшкинский Цемент регулирование напряжения с помощью РПН трансформаторов не потребовалось, так как полученные напряжения не выходят за установленные допустимые пределы отклонения напряжения.
Моделирование нормального режима и его расчет был проведен в программе RASTR. Данные по узлам и ветвям приведены в приложении Б таблица Б1.
Полученные в результате расчета значения напряжения, токов и пере-токов мощностей нанесены на схему замещения (Приложение Б, чертеж 2).
2.3. Вывод в ремонт ВЛ 220 кВ Ново-Анжерская – Крохалевская
При выводе в ремонт воздушной линии 220 кВ Ново-Анжерская – Крохалевская регулирование напряжения с помощью РПН трансформаторов не потребовалось, так как полученные напряжения не выходят за установленные допустимые пределы отклонения напряжения.
Питание ПС 220/6/6 кВ Яшкинский цемент приходит от отпайки с ВЛ 220 кВ Ново-Анжерская – Заискитимская. Рабочий ток в этой ВЛ в данном режиме составляет 218 А, что не превышает длительно допустимое значение тока для марки провода АС-300/39, IДОП=690 А.
Полученные в результате расчета значения напряжения, токов и пере-токов мощностей нанесены на схему замещения (Приложение Б, чертеж лист 3).
2.4. Вывод в ремонт ВЛ 220 кВ Ново-Анжерская – Заискитимская
При выводе в ремонт воздушной линии 220 кВ Ново-Анжерская – Заискитимская регулирование напряжения с помощью РПН трансформаторов не потребовалось, так как полученные напряжения не выходят за установленные допустимые пределы отклонения напряжения.
Питание ПС 220/6/6 кВ Яшкинский цемент приходит от отпайки с ВЛ 220 кВ Ново-Анжерская – Крохолевская Рабочий ток в этой ВЛ в данном режиме составляет 219 А, что не превышает длительно допустимое значение тока для марки провода АС-300/39, IДОП=690 А.
Полученные в результате расчета значения напряжения, токов и пере-токов мощностей нанесены на схему замещения (Приложение Б, чертеж 4).
3. Выбор и проверка электрического оборудования ПС-220/6/6кВ кВ Яшкинский Цемент
При установке на ПС-220/6/6кВ Яшкинский Цемент двух трансформаторов, питаемых от разных линий электропередачи, создается возможность применения надежных и высокоэкономичных упрощенных схем: блока линия 220 кВ – трансформатор и блока линия на 220 кВ – трансформатор – токопровод на 6 кВ. Эта схема не содержат сборных шин и выключателей на стороне высокого напряжения подстанции, а на стороне низшего напряжения 6 кВ имеет системы сборных шин. [8]
Однолинейная схема ПС-220/6/6кВ Яшкинский Цемент представлена в приложении Б на чертеже лист 5.
Выбор силового трансформатора.
Выбор мощности трансформаторов производится согласно ГОСТ-14209-97. В соответствии со стандартом в аварийных ситуациях трансформаторы допускают перегрузку в 1,4 номинальной мощности. Перегрузка допускается на время максимума нагрузки продолжительностью не более 4 ч в сутки при условии, что предшествующая нагрузка составляла не более 0,8 номинального значения и температура охлаждающего воздуха во время перегрузки t=20 оС.
Трансформаторы выбираются по условию:
(2.1)
(2.1)
где 
– максимальная нагрузка подстанции в нормальном режиме
n – число трансформаторов на подстанции.
– допустимый коэффициент перегрузки трансформатора в аварийных случаях по стандарту.
Выбираем трансформатор ТРДЦН-63000/220. Параметры приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5 – Параметры ТРДЦН-63000/220
| Тип | Sном, МВ∙А | Пределы регулирова-ния | Каталожные данные | Расчетные данные | |||||||
| Uном обмоток, кВ | и к, % | ∆Рк, кВт | ∆Рх, кВт | Iх, % | Rт, Ом | Xнн, Ом | ∆Qх, квар | ||||
| ВН | НН | ||||||||||
| ТРДЦН-63000/220 | +8x1,5% | 6,6-6,6; 11-11 | 0,8 | 3,9 | 117,49 |
Дата добавления: 2015-10-23; просмотров: 208 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Chapter Seventeen | | | Выбор выключателя. |