ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110кВ электрмен жабдықтау объектілерін жобалау
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1 ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110кВ электрмен жабдықтау объектілерінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
1.1 Общие сведения о подстанции 50022011010кВ ЦГПП ... ... ... ..8
1.2 Қысқаша технологиялық және энергетикалық сипаттама ... ... ..9
1.3 Ауданның табиғи - климаттық жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
2 Кернеуі 50022011010 кВ ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110кВ қайта құрылымдауды негіздеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 12
3 Жүктемелер графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
3.1 ЦГПП қосалқы станциясының жүктемелер ұзақтығы бойынша тәуліктік және жылдық графиктерін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
3.2 Жүктеменің тәуліктік графигінің тұрғызылуы ... ... ... ... ... ... . ... ... ..13
3.3ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110кВ ауданындағы электр жүктемелерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13
4 ЦГПП қосалқы станциясындағы АТ-1,2 трансформаторлардың қуатын және санын таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17
4.1 Трансформаторлардың асқын жүктелу қабілеттілігін есептеу ... ... 19
4.2 АТ-1,2 жүктемесінің эквивалентті екі сатылы графигін тұрғызу...19
5 АТҚ-110кВ электрлік қосылу схемасын таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... .21
5.1Принципы построения первичных схем РУ ... ... ... ... ... ... ... ... . ...21
5.2Кернеуі 50022011010 кВ ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110кВ схемасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
6 АТҚ-110кВ қоректендіруші ЭБЖ тексеру есептері ... ... ... ... ... ... ... ... .25
7 Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
7.1Қысқа тұйықталу туралы қысқаша мәліметтер ... ... ... ... ... ... . ... ... 27
7.2 ЦГПП қосалқы станциясындағы қысқа тұйықталу токтарын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
8 Қосалқы станцияның АТҚ-110кВ қондырғыларын таңдау ... ... ... ... ..34
8.1 110 кВ құрал-жабдықтарды тандау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... 34
9. АТҚ-110кВ-на таңдалған қондырғылар жайлы жалпы мәлімет ... ... .. 37
9.1. Біріккен ажыратқыш-айырғыш ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 37
9.2 Оптоэлектронды өлшеуіш ток және кернеу трансформаторлары жайлы жалпы мәліметтер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...40
10 Релелік қорғаныс және автоматика ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...50
10.1Трансформатордың релелік қорғанысы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...50
10 Дополнить короче ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
11 Охрана труда и ТБ ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...60
12 Охрана окружающей среды ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .70
13 Экономическая эффективность инвестиций в энергообъект ... ... ... .75
13.2 Расчет технико-экономических показателей подстанции ... ... ... ...хз
14 Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .91
15 Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 92
Кіріспе
Қазақстан Республикасының Біртұтас электр энергетикасы жүйесі (ҚР БЭЖ) республика тұтынушыларын сенімді әрі сапалы электрмен жабдықтауды қамтамасыз ететін электр станцияларының, электр жеткізу желілері мен қосалқы станциялардың жиынтығын құрайды. Электр энергиясының өндірісін Қазақстанда түрлі меншік формасындағы 111 электр станциясы жүзеге асырады. Қазақстан электрстанцияларының жалпы белгіленген қуаты 21 307,2 МВт, еркіндегі бар қуаты -- 17 503,5 МВт құрайды.
Электр станциялары ұлттық мәндегі электрстанцияларына, өнеркәсіптік арналу электрстанцияларына және өңірлік арналу электрстанцияларына бөлінеді.
Өңірлік мәндегі электрстанциялары -- бұл электр энергиясын өңірлік электржелілік компаниялары және энергия беруші ұйымдары арқылы іске асыруын, сондай-ақ жақын орналасқанқалаларды жылумен жабдықтауды жүзеге асыратын аумақтарменықпалдасқанТЭЦ.
Электрэнергетикасы туралы Заңының 15-1-бабына сәйкес, Жүйелік операторымен алдағы жетіжылдық кезеңге электр энергиясы мен қуатының болжамды теңгерімі әзірленген.
Электрэнергетикасы туралы Заңына сәйкес электр энергиясы мен қуатының осы болжамды теңгерімі Қазақстан Республикасының Индустрия және жаңа технологиялар министрлігіне бекітуге жіберілген.
Қазақстан Республикасының электр желілері 0,4 - 1150 кВ кернеуі бар, электр энергиясының берілісі және (немесе) таратылуы үшін арналған қосалқы станцияларының, үлестіру құрылғыларының және оларды жалғайтын электр берілісі желілерінің жиынтығын ұсынады.
Қазақстан Республикасының БЭЖ-індегі жүйеқұрушы желісінің рөлін ұлттық электр желісі (ҰЭЖ) орындайды.Қосалқы станциялары, үлестіру құрылғылары, электр берілісінің өңіраралық және (немесе) мемлекетаралық желілері, кернеуі 220 кВ және одан жоғары, ҰЭЖ құрамына кіретін электрстанцияларының электр энергиясын беруін жүзеге асыратын электр берілісі желілері КЕGОС АҚ Электр желілерін басқару жөніндегі Қазақстан компаниясының балансында болады.
Өңірлік деңгейдегі электр желілері өңір ішіндегі электр байланыстарын, сондай-ақ электр энергиясының бөлшек тұтынушыларға берілуін қамтамасыз етеді. Өңірлік деңгейдегі электр желілері өңірлік электржелілік компанияларының (ӨЭК) балансында және пайдалануында болады.
Энергия беруші ұйымдары (ЭБҰ) шарттар негізінде электр энергиясының меншікті немесе пайдаланылатын электр желілері арқылы көтерме және бөлшек нарығының тұтынушыларына немесе энергиямен жабдықтаушы ұйымдарына берілуін жүзеге асырады.
Ұсынылып отырған дипломдық жобада кернеуі 50022011010 кВ ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110 кВ қайта құрылымдауы қарастырылған.
1-ТАРАУ. ОБТҚС ҚОСАЛҚЫ СТАНЦИЯСЫНЫҢ АТҚ-110КВ ЭЛЕКТРМЕН ЖАБДЫҚТАУ ОБЪЕКТІЛЕРІНІҢ СИПАТТАМАСЫ
1.1 ОБТҚС 50022011010кВ қосалқы станциясы туралы жалпы мәліметтер
Астана қаласы Солтүстік Қазақстанның ірі энергия торабы болып табылады, ол арқылы республикамыздың көрші облыстарына және Ақмола облысының іргелес аудандарына электр қуатын тасымалды жүзеге асырылады. Қала тұтынушыларын энергиямен жабдықтауды қаланың жылу электр орталықтары ЖЭО-1 және ЖЭО-2, сондай-ақ Қазақстанның БЭЖ электр станцияларынан ОБТҚС 50022011010кВ қамтамасыз етеді. Қаланың қазіргі схемасында ӘЖ 110 кВ ОБТҚС пен АЖЭО-2 негізгі көздерін байланыстыратын сақина түрінде көрсетілген. Өз кезегінде олар дамыған АТҚ-110 кВ негізінде қалыптасқан Западная және Аэропорт ҚС-110 кВ тұрады. АЖЭО-2 110 кВ-АТҚ-ға 110 кВ радиал әуе желілері бойынша терең ендіру қосалқы станциясы қосылған. Ал тармақтарына қалалық ҚС қосылған. Барлық ӘЖ-110 кВ екіұшты тізбекте орындалған. Астана қаласының 110 кВ желілерінің схемасы 1.1-суретте көрсетілген.
Қайта құрылымдалатын 50022011010 кВ ОБТҚС қосалқы станциясы (ҚС) Акмола облысының Астана қаласында орналасқан. Буран қосалқы станциясы қоректі ЭГРЭС-1 электр станциясынан, ал ол істен шыққан жағдайда Есіл қосалқы станциясынан алады. Электр желілерін басқару жөніндегі Қазақстан компаниясының (KEGOC) электр тораптары графикалық бөлімнің 1-парағында көрсетілген. ОБТҚС 50022011010 кВ ҚС қала құрылысының сыртында орналасқандықтан ҚС-тың ашық түрі қабылданды. Өрт сөндіру кезінде апаттық майды және артық суды жинауға арналған 130 м3 жер асты май жинау ыдысы тереңдетілген түрде монолитті темір бетоннан жасалады және темір бетонды тақтайлармен жабылады. Трансформаторларды фундаментке кіріктіру үшін сыртқы және ішкі анкерлық құрылғылар көзделген. Меншікті электр қазандық жылу жүйесі үшін жылумен жабдықтаудың көзі болып табылады. М-140 радиаторларымен жылыту көзделген. ҚС станцияда әрқайсысының қуаты 250 МВА құрайтын 22011010 кВ екі автотрасформаторды орнату ойластырылған. Қосылатын қосындылардың санын ескере отырып, үлгілік жобалық шешімдерге сәйкес (407-03-456.87) тарату құрылғыларының келесі схемалары қабылданды: 500 кВ - Төртбұрыш (500-7); 220 кВ - Шиналардың екі жұмыс және айналма жүйелері (220-13Н); 110 кВ - Шиналардың бір жұмыс, ажыратқышпен секцияландырылған және айналма жүйелері (110-12Н). Реконструкциялау барысында ажыратқыш айырғыш қолданылған шиналардың екі жұмыс жүйесіне ауыстырылды; 10 кВ - шиналардың екі дара, ажыратқыштардың секцияландырылған жүйесі (10-2). Құрылыс алаңының геологиялық құрылымы балшықтан, ұсақ және жентектас құмдардан, қалыңдығы 0,2 м топырақ-өсімдікті қабатпен жабылған қиыршық топырақтан тұрады. Суға еритін тұздардың жиынтық қамтылуы бойынша құрылыс учаскесін құрайтын топырақта тұз жоқ. Топырақтың бетонға қатысты агрессивтілігі төмен және орташа.
.
1.1-сурет. Астана қаласының 110 кВ жүйесінің схемасы
1.2 Қысқаша технологиялық және энергетикалық сипаттама
ОБТҚС қосалқы станциясының АТ-1,2 арқылы 10 кВ кернеу бойынша электр энергиясын алатын негізгі тұтынушыларға II және III - санаттағы тұтынушылар жатады. Олар: ОБТҚС қосалқы станциясынан тікелей қорек көзін алатын және тұрғын үйлерді, дүкендерді, өнеркәсіптік кәсіпорындарды қоректендіретін кернеуі 100,38 кВ 13 трансформаторлы қосалқы станциялар.
ОБТҚС қосалқы станциясының АТ-1,2 арқылы кернеуі 110 кВ ӘЖ бойынша электр энергиясының тұтынушылары - АТЭЦ правая, АТЭЦ левая, Западная правая, Западная левая, Воздвиженка, Арман және Шортанды қосалқы станциялары.
Ұяшықтар бойынша жүктемелер сипаттамасы 1.1-кестеде келтірілген.
1.1кесте. Ұяшықтар бойынша ОБТҚС қосалқы станциясының АТ-1,2 жүктемелері
Кернеуі,кВ
Тұтынушы
Қуаты,
МВт
1
2
3
10
АкмТЭС
0,252
10
Елді мекен
0,288
10
ТОО Азия-Астана
0,158
10
ТОО BetonLuxAstana
0,271
10
Адм.корпус
0,132
10
КТЗ
0,397
10
ТОО Центр-Цемент
0,108
110
АТЭЦ ҚС
70,89
правая
левая
35,12
35,74
110
Западная ҚС
112,12
правая
левая
64,5
47,62
110
Воздвиженка ҚС
13,56
110
Арман ҚС
4,99
110
Шортанды ҚС
9,76
10кВ
2,03
110 кВ
211,3
Барлығы:
213,33 МВт
1.2 сурет. ҚС құрылымдық сұлбасы
1.3 Ауданның табиғи - климаттық жағдайы
Астана қаласы климатының өзіндік ерекшелігі - тым континенттік болып келеді, жауын-шашынның жылдық орташа мөлшерінің аз және күн көзінің өткір болуы салдарынан көлдердің суы азайып, шағын өзен арналарының кеуіп қалуына әсерін тигізеді. Қысы суық, аязды. Ызғарлы аяз шамамен 245 күнге, ал қыстың ұзақтығы 5-5,5 айға созылады. Қарашаның ортасына карай түскен қар 130-140 күнге дейін жатады. Қаңтар айының орташа температурасы - 17°С (49°С-қа көтерілетін аяз өте сирек болады). Аязды күндердің орташа температурасы -25°С. Мүндай күндердің ұзақтығы жылына 10-14-тен 38-45 күнге дейін ауысып отырады. Қыс айларының шамамен 30 күні боранды, боран оңтүстік-батыстан соғады. Қар қалың түскен жылдары өзендер тасып, көлтабандар көлге, көлдер шалқыған айдынға айналады. Бұлтты күндер аз, жылына шамамен 2200 сағаттай күн бұлтсыз ашық болады. Жазы ыстық, қуаң. Шілде айының температурасы ең жоғарылаған кезде +42°С-ға жетеді. Ең жоғары температура шілденің 11-12 күнін қамтиды. Жылы мезгіл шамамен 213 күнді, аязды мезгіл 120 күнді құрайды. Жазғы найзағайлы күн саны шамамен 19-25 күн аралығында, ұзақтығы 2,4 сағат. Жазда 1-2, кейде 4-9 күндей бүршақ жауатын мезгіл байқалады. Жерге түсетін ылғалдың жылдық мөлшері 300 мм, оның 30% - көктемге, 34% - жазға, 36% күз, қыс айларына келеді. Жел жиі соғады, орташа жылдамдығы - 5 мсек. Желдің қаттырақ соғатын мезгілі наурызға (6 мсек), баяу соғатын мезгілі тамызға (4 мсек) келеді. Ал жылына 40 кейде 87 күн қатты жел соғатын (15 мсек жуық) тұсы болады. Өте күшті дауыл (36 мсек) 20 жыл мөлшерінде бір рет байқалған.
Кернеуі 50022011010 кВ ОБТҚС қосалқы станциясының табиғи - климаттық жайдайының көрсеткіштері 1.2-кестеде келтірілген.
1.2 кесте. Табиғи-климаттық жайдайдың көрсеткіштері
Кезекті №
Аталуы
Көрсеткіштері
1
Желдің жылдамдығы
5 мс
2
Мұздақтың қалыңдығы
11 мм
3
Ауаның орта жылдық температурасы
+70С
4
Шілденің орта температурасы
+240С
5
Қаңтардың орта температурасы
-170С
6
Температураның абсолютті максимумы
+420С
7
Температураның абсолютті минимумы
-490С
8
Ең суық бес күндік
-370С
9
Найзағайдың орта жылдық ұзақтығы
5060 сағ
10
Найзағайлы күндер саны
1925
11
Жылдық нөсердің жалпы саны
300 мм
2-ТАРАУ. ОБТҚС 50022011010 КВ ҚОСАЛҚЫ СТАНЦИЯСЫНЫҢ АТҚ-110КВ ҚАЙТА ҚҰРЫЛЫМДАУЫН НЕГІЗДЕУ
Астана қаласының энергиямен жабдықтаудың қазіргі жүйесінде
ОБТҚС-500 и АЖЭО-2 энергиямен жабдықтаудың көздері болып табылады. Астана қаласын энергиямен жабдықтаудың маңыздылығын ескере келе, жоғарыда аталған екі көз Астана қ. қалалық сақинасының 110 кВ әуе желісі бойынша өтудің шектеулі мәнін ескере отырып, апаттық жағдайда қаланы энергиямен жабдықтауды дербес қамтамасыз етуі тиіс. Астана қаласының энергия торабының ең жоғары электр жүктемесі жылына шамамен 10% өсіп, келесіні құрайды:
2005 жылы-310 МВт
2011 жылы-590 МВт
2014 жылғы ақпанда Астана қаласының энергия торабының ең жоғары жүктемесі 680 МВт құрады. Астана қаласының орталық жоспарының статистикалық орталығы деректерінің негізінде RastrWin БҚ Астана қаласының 110 кВ желісінің математикалық моделі жасалып, тораптық нүктелердегі жұмыс режиміне талдау жасалды. ОБТҚС АТҚ-110 кВ, сондай-ақ ОБТҚС
АТ-1,2 22011010кВ қоректенетін 110 кВ желілер қаланың энергиямен жабдықтаудағы тар орны болып табылады. Егер желінің кез келген элементі істен шыққан кезде тұтынушыларды энергиямен жабдықтау бұзылмаған жағдайда электмен жабдықтау сенімді деп бағалануы мүмкін. Бұл тұрғыдан Астана қаласының энергиямен жабдықтау схемасының тәуекелдерін бағалайық.
1. ОБТҚС - Западная ӘЖ-110 кВ бір тізбегін ең жоғары режимде өшіру. Бұл ретте жұмыс істеп тұрған тізбекке жүктеме 120 МВт құрайды, бұл оның бүлінуіне алып келеді.
2. 120 МВт ең жоғары режимінде АЖЭО-2 генерациясын төмендету кезінде ОБТҚС - АЖЭО-2 Правая, Левая ӘЖ-110 кВ бойынша жүктеме 150 МВт дейін ұлғаяды, бұл оның бүлінуіне алып келеді.
3. Ең жоғары режимдегі ОБТҚС - АЖЭО-2 ӘЖ-110 кВ бір тізбегін өшіру. Бұл ретте қалған жұмыс істеп тұрған тізбектерге жүктеме 137 МВт құрайды, бұл оның бүлінуіне алып келеді.
4. ОБТҚС-500 кВ АТ-1 немесе АТ-2 ең жоғары режимде өшіру. Бұл ретте жұмыс істеп тұрған АТ жүктеме 333 МВт, бұл оның бүлінуіне алып келеді.
Жоғарыда айтылғандарды ескере келе, Астана қаласының сыртқы электрмен жабдықтаудың схемасын, әсіресе, ОБТҚС - қоректендіру орталығынан тысқары жерде орналасқан, 110 кВ желісінің жөндеу жұмыстары және қалыпты жұмыс режимі кезінде асқын жүктемелер себебінен сенімді деп тануға болмайды. Егер Астана энергия торабының электрмен жабдықтау схемасын өзгерту бойынша қосымша шараларды қабылдамаса, Астана қаласының дамуымен бұл проблема өрши түседі. Бұл проблеманың шешімі - ОБТҚС ҚС АТҚ-110 кВ реконструкциялау. Бұл жоба бойынша ОБТҚС-Западная, ОБТҚС-АЖЭО-2; ӘЖ-110 кВ ауыстыру бойынша жұмыстар жүргізілді; 125 000220110 АТ-ны 250 000220110 АТ-ға ауыстыру; 2хАС-300 АТҚ-110 кВ жұмсақ шиналауды 2хАС-40064 ауыстыру жұмыстары жүргізілді. Тұтынушыларды энергиямен жабдықтаудың сенімділігін арттыру, СО2 атмосфераға шығарылуын және АТҚ-ның габариттік көлемін азайту мақсатында 3AP1DT түріндегі элегаздық ажыратқыштар және S2DAT түріндегі айырғыштар АВВ фирмасының 3AP1 DCB LTB құрама ажыратқыш-айырғыштарына ауыстырылды. ОБТҚС АТҚ-110 кВ алып тасталған ажыратқыштар АБТС ҚС (Атбасар қ.) орнату ұсынылып отыр; Шиналардың ажыратқышпен секцияландырылған бір жұмыс және айналыс жүйесі АТҚ-110 кВ схемасын электрмен жабдықтаудың сенімділігін арттыру үшін Құрама айырғыш ажыратқыштарды қолдана отырып, шиналардың екі жұмыс жүйесіне ауыстырылды. Самұрық-Қазына ҰӘҚ жаңа талаптарына сәйкес ҰЭЖ Модернизациялаудың II-кезеңі жобасы (55 ҚС электр жабдықтарды ауыстыру және 220 кВ-ӘЖ салу) бойынша 2015-2020 жылдарға арналған "KEGOC" АҚ-ның даму жоспары 2015 жылғы желтоқсанда компанияның директорлар кеңесі әзірлеп, бекітті. Еуропа Қайта құру және Даму Банкінен (ЕҚДБ) тартылған 255 000 000 евро сомасындағы қарыздың талаптарына сәйкес мердігерлерді іріктеу және АВВ швед компаниясымен (Швеция), сондай-ақ КЕРСО (Корея Республикасы) консорциумымен келісімшарт жасасу рәсімі жүргізілді.
2017 жылы ОБТҚС АТҚ-110 кВ реконструкциялау жобасы бойынша республикалық бюджеттен трансформаторлық қуатты модернизациялау, ОБТҚС-тағы АТҚ-110кВ ескірген жабдықты ауыстыру үшін шамамен 90 000 000 теңге көлемінде қаражат алу және қаржыландырудың жетіспейтін көлеміне қарыз қаражатын тарту жоспарланған.
Реконструкциялауға жұмсалған шығындар дипломдық жобаның экономикалық бөлігінде көрсетілген.
3-тарау. ЖҮКТЕМЕЛЕР ГРАФИГІН ҚҰРУ
3.1 ОБТҚС қосалқы станциясының жүктемелер ұзақтығы бойынша тәуліктік және жылдық графиктерін құру
Жеке тұтынушылардың электр жүктемесі, сәйкесінше, қосалқы станциясының жұмыс режимін анықтайтын олардың жалпы жүктемесі үздіксіз өзгеріп отырады. Осы фактілерді жүктемелер графигімен, яғни электр қондырғы қуатының уақыт бойына өзгеру диаграммасымен көрсету қабылданған.
Жүктемелер графигін электр қондырғыларының жұмысын талдау үшін электр тұтыну жорамалын құру үшін электр қондырғыларын жөндеу жұмыстарын жоспарлау үшін, сондай-ақ пайдалану процесінде жұмыстың қалыпты режиміне енгізу үшін қолданады.
Жүктеменің нақты графигі сәйкес параметрдің уақыт бойына өзгеруін тіркейтін тіркеуіш приборлар, құрылғылар көмегімен тұрғызылады. ОБТҚС 50022011010 ҚС АТҚ-110кВ реконструкциялау жөніндегі мәселелерді қарау кезінде электр жүктемені есептеуді анықтаудың мынадай өзіндік ерекшеліктері бар: ҚС орнатылатын автотрансформаторлардың санын және қуатын таңдау үшін және ҚС трансформаторлардың орташа кернеуі 110 кВ жағында орналастырылатын сөндіру аппаратын таңдау үшін қажетті ҚС әрбір секциясының 110 кВ және 10кВ шиналарға жалпы есептік жүктемені анықтау.
Есептеу жүктемесін анықтау кезінде мыналар назарға алыну керек:
а) өндірісті тұрақты жетілдіру (өндіріс процестерін автоматтандыру және механизациялау) кәсіпорын тұтынатын электр энергиясының шығынын ұлғайтады. Бұл жайт электр жүктемесінің өсуіне әкеп соғады;
б) әрбір фидер бойынша жүктеменің графигі (уақыт ішінде өзгереді, өндіру техникасын жетілдіру ретіне қарай өседі);
в) өндірісті дамыту перспективалары, және, тиісінше, алдағы 10 жылда тұтынушылардың электр жүктемесінің перспективтік өсуі.
Электрмен жабдықтау жүйесінің әртүрлі тораптарының электр жүктемесін есептеуді, бірінші кезекте, қоректендіру мен тарату желілерін кесу орнын, қосалқы станция трансформаторларының саны мен қуатын таңдау мақсатында жасаймыз. ОБТҚС қосалқы станциясының АТ-1,2 тұтынушыларының жүктемесін есептеуді 110 кВ и 10 кВ шиналардың әрбір фидеріндегі трансформаторлардың номиналды қуатының жиынтығы бойынша жүргіземіз. Есепті кесте түрінде береміз.
3.1-кесте. 50022011010 кВ ОБТҚС ҚС АТ-1,2 тұтынушыларының жүктемесін есептеу
Шиналар 10 кВ
cosϕtgϕ
S,кВА
Р, кВт
Q,квар
Фидер №01
0,80,75
567
454
340,5
Фидер №02
0,71,02
360
252
257,04
Фидер №03
0,80,75
360
288
216
Фидер №04
0,71,02
225
157,5
160,65
Фидер №06
0,750,88
360
270
237,6
Фидер №14
0,90,48
144
129,6
62,2
Фидер №21
0,71,02
567
396,9
404,8
Фидер №24
0,750,88
144
108
95,04
Итого
0,7540,862
2727
2056
1773,83
Шины 110 кВ
cosϕtgϕ
S,МВА
Р, МВт
Q,Мвар
ТЭЦ правая
0,860,59
40,76
35,12
20,72
ТЭЦ левая
41,48
35,74
21,08
Западная пр.
0,840,0,64
76,57
64,5
41,28
Западная лев.
56,54
47,62
30,48
Шортанды
0,830,67
11,76
9,76
6,54
Арман
0,870,56
5,74
4,99
2,79
Воздвиженка
0,850,62
15,95
13,56
8,4
Итого
0,8490,63
248,8
211,29
131,29
3.2 Жүктеменің тәуліктік графигін құру
3.1-кестедегі берілгендерді қолдана отырып қыс және жаз мезгілдеріндегі тәуліктік графиктерді тұрғызамыз.
Абсцисса осі бойынша тәулік бойына тұтынатын электр энергия кезеңін (24 сағат), ал ординаталар осіне олармен тұтынылатын қуатты көрсетеді. Осы графиктерді қолдана отырып, жүктеме ұзақтығы бойынша жыл бойындағы қондырғының жұмыс ұзақтығын көрсететін жылдық графикті тұрғызамыз. Ординаталар осі бойынша масштабпен алынған жүктемелер, ал абциссалар осінде - 0-ден 8760, яғни бір жылдың ішіндегі сағат саны көрсетіледі. Жүктемелерді графикте кему реті бойынша орналастырады, Pmax -нан Pmin-ға дейін.
Жүктемелер ұзақтығы бойынша жылдық графигі белгілі қыстық (200 күн) және жаздық (165 күн) тәуліктік графиктері негізінде тұрғызылады.
Жүктемелердің ұзақтық графиктерін қондырғылардың техникалық-экономикалық есептеулерінде, электр энергия шығындарын есептеуде, электр қондырғысының жыл бойына пайдалануын бағалау кезінде қолданады.
3.3 ОБТҚС қосалқы станциясының АТҚ-110кВ ауданындағы электр жүктемелерін есептеу
Тұтынушылардың жүктемелерінің жалпы графигі электр энергиясын тарату кезіндегі желілер мен трансформаторлардағы қуат шығынын ескеру арқылы тұрғызылады.
Олар: тұрақты шығындар, өзіндік қызмет көрсетуге кететін шығындар, айнымалы шығындар:
P∑ пс(t)=P(t) + ∆ Pпост. + ∆ Pпер.+ ∆Pс.н.
мұндағы Рt - сағаттың белгілі мәні бойынша бес кәсіпорынмен тұтынылатын, қуаттар сомасы; ∆ Pпост. - Pmax 1% құрайтын, тұрақты шығындар, мұндағы Pmax - Рt сатысының максималды мәні таңдалады, ∆ Pпост.=0,01 Pmax; ∆Pс.н. - Pmax 0,5% құрайтын, өз қажеттілігіне кететін шығындар, ∆Pс.н.=0,005 Pmax;
∆ Pпер. - әр сатының қуат мәніне тәуелді, айнымалы шығындар, келесі формула бойынша анықталады:
∆ Pпер. = P2(i) 10 · Pmax
Бірінші 0-1 сағат сатысы үшін Рt кестелері бойынша шығарылады:
P(1) = 144,78МВт.
Осылайша (қыс, жаз) жыл мерзімдеріне сәйкес әр белгілі сағаттың қалған барлық сатылары үшін есептеулер жасалады.
∆ Pпост. (қыс)= 1% Pmax=0,01 Pmax=2,13 МВт.
∆Pс.н. (қыс)= 0,5% Pmax=0,005 Pmax=1,07 МВт.
0-1 сағат сатысының біріншісі үшін айнымалы шығындардың мәнін шығарамыз:
∆ Pпер. (қыс)(1)=144,78210·213,33=9,83 МВт.
Қалған басқа әр белгілі сағат және жыл мерзімдері (қыс, жаз) сатылары үшін осыған ұқсас есептеулер жасалады.
Содан кейін жиынтық қуатын шығарамыз, мысалы 0-1 сағат сатысының біріншісі үшін:
P∑ пс(1) (қыс)=P(1) + ∆ Pпост. + ∆ Pпер.+ ∆Pс.н.=144,78+9,83+2,13+1,07 =158,11 МВт.
Осылайша (қыс) сатыларының қалған мәндері шығарылады, шыққан барлық мәндері 3.1 кестесіне енгізіледі.
Осыған ұқсас (жаз) жиынтық жүктеме графигінің сатылары үшін мәндер шығарылады және нәтижелері 3.2 кестесіне енгізіледі.
Алайда тәуліктік жүктеме графиктерін есептегенде маусымдық коэффицент мәнін қоса қолданады. Қыс маусымындағы Кмаусым=1, сондықтан қыс жүктемелері сол күйінде қалады, ал жаздағы Кмаусым=0,7 болғандықтан жаз жүктемелерін осы коэффицентке көбейтіп есептейміз.
ОБТҚС қосалқы станциясының жылдың қыс пен жаз маусымдары үшін есептелген тұтыну жүктемелері 3.2,3.3,3.4-кестелерінде келтірілген, ал сәйкесінше тәуліктік графиктер мен жылдық ұзақтық графигі жобаның сызба бөлігінің 2-парағына шығарылған.
3.2-кесте. Қыс мезгіліндегі жүктемелер шамалары
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
қ
қыс
144,78
127,1
108,5
115,8
124,8
128,9
129,5
122,1
109,3
133,68
133,41
150,4
P(t)
2,13
∆ Pтұр
1,07
∆Pө.м
9,83
7,57
5,52
6,29
7,3
7,79
7,86
6,98
5,6
8,38
8,34
10,6
∆ Pайн
158,11
137,9
117,3
125,3
135,3
139,9
140,6
132,2
118,1
145,26
144,95
164,2
P[∑] қс(t)
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
қ
қыс
171,41
151,4
152
196,4
194,1
178,6
198,2
211,2
188,58
177,23
155,51
145,4
P(t)
2,13
∆ Pтұр
1,07
∆Pө.м.
13,77
10,75
10,83
18,08
17,66
14,95
18,41
20,98
16,67
14,72
11,37
9,9
∆ Pайн.
188,1
165,4
166,9
217,7
214,9
196,7
219,8
235,3
208,4
196,75
170,08
158,1
P[∑] қс(t)
3.3-кесте. Жаз мезгіліндегі жүктемелер шамалары
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
жаз
128,3
107,4
99,2
96,3
106,6
109,9
110,8
99,94
90,1
116,07
117,77
132,2
P(t)
1,87
∆ Pтұр
0,93
∆Pө.м
8,81
6,17
5,27
4,97
6,09
6,48
6,58
5,35
4,35
7,21
7,43
9,36
∆ Pайн
139,91
116,4
107,3
104,1
116,4
119,2
120,2
108,1
97,25
126,1
128
144,4
P[∑] қс(t)
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
ж
жаз
151,79
132,7
127,9
169,5
161,7
155,1
169,2
186,2
167,3
154,2
138,24
127,6
P(t)
1,87
∆ Pтұр
0,93
∆Pө.м.
12,34
9,43
8,77
15,37
14
12,88
15,33
18,56
14,98
12,72
10,23
8,72
∆Pайн.
166,9
144,9
139,6
188,1
178,5
170,8
187,3
207,5
185,07
170,04
151,3
139,6
P[∑] қс(t)
3.4-кесте. Жылдық ұзақтық графигін тұрғызу үшін есептелген мәндер
Р, МВт
Т, сағат
Wтұт, МВт∙сағ
1
2
3
235,34
200
47068
219,83
200
43966
217,68
200
43536
214,96
200
42992
208,45
200
41690
207,53
165
34242
196,7
400
78680
188,1
365
68657
187,33
165
30909
185,07
165
30536
178,5
165
29452
170,1
530
90153
166,93
365
60929
165,41
200
33082
164,18
200
32836
158,11
400
63244
151,27
165
24960
145,26
200
29052
144,96
365
52910
144,39
165
23824
140,59
200
28118
139,91
365
51067
139,54
330
46048
137,89
200
27578
135,33
200
27066
132,19
200
26438
128
165
21120
126,08
165
20803
125,3
200
25060
120,23
165
19838
119,18
165
19665
118,11
200
23622
117,27
200
23454
116,35
330
38395
108,09
165
17969
107,31
165
17706
104,1
165
17176
97,25
165
16046
5442,78
8760
1369887
3.4 Қондырғының техника-экономикалық көрсеткіштері
Активті жүктеме графигі қисығымен шектелген аудан қарастырылып жатқан жылда тұтынушыларға қосалқы станция шиналарынан жіберілген энергияға тең.
мұндағы Pi - графиктің i-сатысының қуаты, Ti - сатының ұзақтығы.
Wп=1 369 887 МВт · сағ.
Қарастырылып отырған кезең үшін қондырғының орташа жүктемесі тең:
Pср=W п T
мұндағы: T - қарастырылатын мерзімнің ұзақтығы, Wп - қарастырылған мерзім электрэнергиясы (жыл).
Pср=W п T=1 369 887 8760=150,38 МВт.
Қондырғының жұмыс істеу графигінің біркелкі еместігі толтырылу коэффициентімен бағаланады.
Kзап=Wп Pmax пс · T
Kзап қыс= Wп Pmax қыс · 8760=1 369 887 8760·235,4=0,73
Kзап жаз= Wп Pmax жаз · 8760=1 369 887 8760·207,53=0,83
Жүктеме графигінің толтырылу коэффициенті, кондырғының жүктемесі барлық уақытта максималды болған жағдайда, қарастырылып отырған мерзімдегі шинадан жіберілген электрэнергия көлемі қанша есе дәл осы уақытта қосалқы станция шиналарынан жіберілген электрэнергия көлемінен аз екенін көрсетеді. График біркелкі болған сайын kтол мәні бірге жақын болады.
Tmax = Wп Pmax = Pср · T Pmax пс = kзап · T
Бұл шама, Wn электрэнергияның нақты көлемін қосалқы станция шиналарынан жіберу үшін, Т қарастырылған мерзімде (әдетте жыл) қанша сағат қондырғы тұрақты максималды жүктемемен жұмыс істеу керектігін көрсетеді.
Tзап қыс=Wп Pmax қыс=1 369 887 235,4=3504 сағ.
Tзап жаз=Wп Pmax жаз=1 369 887 207,53=3286 сағ.
Тұтынушылардың белгілі активті қуаттары бойынша максималды жүктеме сағаттары кезіндегі тұтынушылардың реактивті қуатын табамыз:
ΣQmax=Pt(1)·tgφ1+Pt(2)·tgφ2...+Pt(n )·tgφn=0,34+0,26+0,22+0,16+0,24+0,6 2+
0,4+0,95+20,72+21,08+41,28+30,48+6, 54+2,79+8,4=134,48 МВар
Берілген максималды актив және реактив жүктеме мәндерінің көмегімен тангенстін орташа мәнін аңықтаймыз:
tgφс.в.=ΣQmaxΣРmax=134,48213,33=0, 63
Қосалқы станцияның толық қуаты формула бойынша табылады:
S max= Pmax пс ·
S max=213,33·=252,18 МВ·А;
4-ТАРАУ. ОБТҚС ҚОСАЛҚЫ СТАНЦИЯСЫНДАҒЫ АТ-1,2 ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ҚУАТЫН ЖӘНЕ САНЫН ТАҢДАУ
Қосалқы станцияда орналастырылған күштік трансформаторлар электр энергиясын бір кернеуден екіншіге қайта құру үшін арналған. Ең көп таралғаны үш фазалық трансформаторлар, олардың жоғалтулары 12 - 15% төмен, ал жиынтық қуаты дәл сондай үш бірфазды трансформаторлардың тобына қарағанда белсенді элементтердің шығыны және құны 20-25% аз.
ҚС трансформаторлардың санынын таңдау тұтынушылардың кесімділігімен анықталады.
Төмендеткіш қосалқы станциялардағы трансформатордың саны екіден аспауы тиіс. Үшінші және ішінара екінші санаттағы тұтынушылар үшін көршілес трансформаторлық қосалқы станциядан резервтік қоректену болған жағдайда бір трансформаторды орнату мүмкіндігін қарастыруға болады.
Өндірістік кәсіпорындардың электрмен жабдықтау жүйесіндегі күштік трансформаторлардың қуаты қалыпты жағдайда барлық қабылдағыштардың қоректенуін қамтамасыз етуі керек. Трансформаторлардың қуатын таңдаған кезде экономикалық тұрғыдан орынды жұмыс режимін, сондай-ақ трансформаторлардың бірі өшкен кезде қабылдағыштардың қоректенуін резервілеуді қамтамасыз етуді назарға алған жөн. Бұл ретте бір трансформаторлы қосалқы станцияда қалыпты жұмыс режимі, ал кі трансформаторлы қосалқы станцияда апаттан кейінгі режим өте маңызды роль атқаратынын ұмытпаған жөн.
Қосалқы станцияларда орнатылатын трансформаторлар саны берілгеніне байланысты және тұтынушылар құрамының есебімен екіге тең қабылданады.
Трансформаторлардың қуатын және санын таңдау үшін ең алдымен номиналды қуатты тауып алуымыз керек. Ол үшін келесі өрнекті қолданамыз:
Sном=0,7·S'жүк.max
S'жүк.max=Pmax2+(Qmax-Qky)2
Qky=Qmax- Qэс
Qэс=Рmax·tgφб
Qэс=213,33·0,6=128МВАр
Qky=134,48-128=6,48МВАр
S'жүк.max =213.332+(134.48-6.48)2=248.17МВА
мұндағы -номиналды қуат, МВ·А, - S'жүк.max ОБТҚС қосалқы станциясындағы тұтынушылардың максималды қуаты, Qэс-желіге энергия жүйесінің шығара алатын ең жоғары қуаты, Qky-компенсаторлық құрылғының қуаты, tgφб-тангенстің негізгі мәні.
0,7·S'жүк.max=0,7·248,17=173,72МВА
Трансформаторды апаттық асқын жүктелуге тексереміз. Ол мына формула бойынша анықталады:
Sн.расч. = S'max kав=248.171,4=177.26 МВ·А
Апатты асқын жүктелу коэффициентін 1,4 тең деп қабылдаймыз.
Алдын ала 250МВ·А қуатымен АТДЦТН-250000220110-У1 маркалы автрансформаторды қабылдаймыз.
Автотрансформатордың паспорттық берілгендері:
Тип
Номиналды қуат, МВА
Номиналды кернеу, кВ
Кернеуді реттеу сатылары-ның түрі, диапазоны және саны
Масса, т
авто-транс-форма-тор
Оора-ғыш-тар НН
ВН
СН
НН
толық
майлар
қайта құю үшін майлар
трансформаторлық
Белгілі әр сағаттың орташа өлшенген коэффициентінің толық қуатын табу үшін мына формула бойынша шығарамыз:
tg φс.в.(i) = P1 · tg φ1 + P2 · tg φ2 +... Pi
АТДЦТН-250000220110-У1
50
100
30
21
0,5; 27,5; 38,5
РПН в линии СН
+-12%, +- 6 cтупеней
264
0
0,5
214,8
125
0,5; 11,0
Мысалы 0-1 сағаты үшін
Р- белгілі сағат үшін жоғарыда табылған орташа өлшенген коэффициенттердің есебімен толық қуатты формула бойынша шығарамыз:
S(t) = P(t)·
Қалған толық қуаттар қалған барлық сағаттар үшін (24 с.) ұқсас шығарылады.
S1(t)= 186,88МВ·А;
S2(t)=162,98 МВ·А;
S3(t)=138,61МВ·А;
S4(t)=148,1 МВ·А;
S5(t)=159,96 МВ·А;
S6(t)=165,37 МВ·А;
S7(t)=166,17 МВ·А;
S8(t)=156,24 МВ·А;
S9(t)=139,6 МВ·А;
S10(t)=171,69МВ·А;
S11(t)=171,33 МВ·А;
S12(t)=194,06 МВ·А;
S13(t)=222,33 МВ·А;
S14(t)=195,51 МВ·А;
S15(t)=197,31 МВ·А;
S16(t)=257,96 МВ·А;
S17(t)=254,08 МВ·А;
S18(t)=232,53 МВ·А;
S19(t)=259,83 МВ·А;
S20(t)=278,17 МВ·А;
S21(t)=246,39 МВ·А;
S22(t)=232,56 МВ·А;
S23(t)=201,03 МВ·А;
S24(t)=186,88 МВ·А;
5-ТАРАУ. АТҚ-110КВ ЭЛЕКТРЛІК ҚОСЫЛУ СХЕМАСЫН ТАҢДАУ
5.1 ТҚ бастапқы схемасын құрудың қағидаттары
Дәстүрлі әдіс-тәсілдер
Әдетте қызмет көрсету немесе жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін ажыратқышты бөлу мәселелсі ең маңызды болып табылады. Дәстүрлі бір сызықты схемалардың мысалдары төменде келтірілген. Барлығына ортақ нәрсе ол ажыратқыштарды шиналарды өшірмей оңай ажырата алу, ал айналма айырғыштарды немесе айналма шиналарды пайдаланған кезде тұтынушылардың қоректендіруді сақтау болып табылады.
Екінші жағынан, егер мұндай жүйеде ажыратқыш сөне алмайтын болса, онда ажыратқышты бөліп алу үшін шиналардағы кернеуді азайту қажет болады. Өйткені ажыратқыштар техникалық қызмет көрстеуді талап етеді, сондықтан бүкіл қосалқы станцияны істен шығармау үшін шиналардың қос жүйесін пайдалана бастады. Осылайша, ажыратқыштарға қызмет көрсету қажеттілігі шиналардың қос жүйесінің пайда болуына себепкер болды.
Жаңа мүмкіндіктер
Заманауи элегаздық ажыратқыштар қарапайым ажыратқыштарға қарағанда қызмет көрсету және сенімділік бөлігінде айтарлықтай жақсы көрсеткіштерге ие. Бұл дегеніміз шиналар мен айырғыштар жүйесінің көп болуы оның пайдалану әзірлігін ұлғайтпайды, керісінше азайтады. Осыны ескере отырып, энергиямен жабдықтаудың тұрақтылығын арттыру үшін ең қолайлы шешім - айыпғыштарды қолданудан бас тарту және тек ажыратқыштарды пайдалану.
Алайда қауіпсіздік тұрғысынан ажыратқыш функциясын сақтау қажет. Ажыратқыш-айырғышта бұл функция ажыратқыштың өзінде бар, сондықтан жобалау кезінде қосалқы станцияны айырғыштарсыз салудың нақты мүмкіндігі пайда болды.
АА келесі схемаларда пайдаланылуы мүмкін:
oo шиналардың дара жүйесі
oo секцияландырылған шиналардың дара жүйесі
oo екі айырғышы бар шиналардың қосарланған жүйесі
oo орамды схема (төртбұрыш, алтыбұрыш)
oo бір жарым схема
Егер шиналардың қосарланған және айналма жүйесі бар схемасы қажет болса, онда олар екі ажыратқышы бар құрама шиналардың қосарланған жүйесіне ауыстырылуы мүмкін.
Екі ажыратқышы бар шиналардың қосарланған жүйесі
Екі ажыратқышы бар шиналардың қосарланған жүйесі әзірліктің, сенімділіктің және пайдалану шарттарының ең жақсы деңгейін қамтамасыз етеді. Өйткені схемада айырғыштар жоқ болғандықтан, шина қосатын ұяшықтың да қажеті жоқ. Екі тармақта ТТ орнатқан кезде қосалқы станциядағы барлық ажыратқыштар қалыпты қосулы жағдайда болуы мүмкін. Желіде апат болған жағдайда немесе шиналарда тиісті ажыратқыштар ғана өшіп қалған кезде.
Қолданылатын стандарттар
Ажыратқыш-айырғыш
АА үшін МЭК 62271-108 стандарты (72.5 кВ және одан да жоғары кернеудегі ауыспалы тоқтың жоғары вольтты ажыратқыш-айырғыштары) қолданылады. Бұл стандарт жартылай МЭК 62271-100 ажыратқыштарының және МЭК 62271-102 айырғыштарының стандарттарына негізделген. Бұл АА ажыратқыш ретінде де , айырғыш ретінде де баолық стандарттарға сай келетінін дәлелдейді. Сонймен қатар, МЭК 62271-108 стандарты орынсыз іске қосылуын болдырмау үшін АА-ның шектеуіштеріне қойылатын талаптарды сипаттайды. Сондай-ақ пайдалану мерзімінің барлық кезеңінде оның оқшаулағыш қасиеттерін растау үшін АА-ға сынақ жүргізу әдістемесі жазылған.
5.1-сурет. Құрама АА қолданылған шиналардың қосарланған жүйесі
5-ТАРАУ. АТҚ-110КВ ЭЛЕКТРЛІК ҚОСЫЛУ СХЕМАСЫН ТАҢДАУ
5.1 ТҚ бастапқы схемасын құрудың қағидаттары
Дәстүрлі әдіс-тәсілдер
Әдетте қызмет көрсету немесе жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін ажыратқышты бөлу мәселелсі ең маңызды болып табылады. Дәстүрлі бір сызықты схемалардың мысалдары төменде келтірілген. Барлығына ортақ нәрсе ол ажыратқыштарды шиналарды өшірмей оңай ажырата алу, ал айналма айырғыштарды немесе айналма шиналарды пайдаланған кезде тұтынушылардың қоректендіруді сақтау болып табылады.
Екінші жағынан, егер мұндай жүйеде ажыратқыш сөне алмайтын болса, онда ажыратқышты бөліп алу үшін шиналардағы кернеуді азайту қажет болады. Өйткені ажыратқыштар техникалық қызмет көрстеуді талап етеді, сондықтан бүкіл қосалқы станцияны істен шығармау үшін шиналардың қос жүйесін пайдалана бастады. Осылайша, ажыратқыштарға қызмет көрсету қажеттілігі шиналардың қос жүйесінің пайда болуына себепкер болды.
Жаңа мүмкіндіктер
Заманауи элегаздық ажыратқыштар қарапайым ажыратқыштарға қарағанда қызмет көрсету және сенімділік бөлігінде айтарлықтай жақсы көрсеткіштерге ие. Бұл дегеніміз шиналар мен айырғыштар жүйесінің көп болуы оның пайдалану әзірлігін ұлғайтпайды, керісінше азайтады. Осыны ескере отырып, энергиямен жабдықтаудың тұрақтылығын арттыру үшін ең қолайлы шешім - айыпғыштарды қолданудан бас тарту және тек ажыратқыштарды пайдалану.
Алайда қауіпсіздік тұрғысынан ажыратқыш функциясын сақтау қажет. Ажыратқыш-айырғышта бұл функция ажыратқыштың өзінде бар, сондықтан жобалау кезінде қосалқы станцияны айырғыштарсыз салудың нақты мүмкіндігі пайда болды.
АА келесі схемаларда пайдаланылуы мүмкін:
oo шиналардың дара жүйесі
oo секцияландырылған шиналардың дара жүйесі
oo екі айырғышы бар шиналардың қосарланған жүйесі
oo орамды схема (төртбұрыш, алтыбұрыш)
oo бір жарым схема
Егер шиналардың қосарланған және айналма жүйесі бар схемасы қажет болса, онда олар екі ажыратқышы бар құрама шиналардың қосарланған жүйесіне ауыстырылуы мүмкін.
Екі ажыратқышы бар шиналардың қосарланған жүйесі
Екі ажыратқышы бар шиналардың қосарланған жүйесі әзірліктің, сенімділіктің және пайдалану шарттарының ең жақсы деңгейін қамтамасыз етеді. Өйткені схемада айырғыштар жоқ болғандықтан, шина қосатын ұяшықтың да қажеті жоқ. Екі тармақта ТТ орнатқан кезде қосалқы станциядағы барлық ажыратқыштар қалыпты қосулы жағдайда болуы мүмкін. Желіде апат болған жағдайда немесе шиналарда тиісті ажыратқыштар ғана өшіп қалған кезде.
Қолданылатын стандарттар
Ажыратқыш-айырғыш
АА үшін МЭК 62271-108 стандарты (72.5 кВ және одан да жоғары кернеудегі ауыспалы тоқтың жоғары вольтты ажыратқыш-айырғыштары) қолданылады. Бұл стандарт жартылай МЭК 62271-100 ажыратқыштарының және МЭК 62271-102 айырғыштарының стандарттарына негізделген. Бұл АА ажыратқыш ретінде де , айырғыш ретінде де баолық стандарттарға сай келетінін дәлелдейді. Сонймен қатар, МЭК 62271-108 стандарты орынсыз іске қосылуын болдырмау үшін АА-ның шектеуіштеріне қойылатын талаптарды сипаттайды. Сондай-ақ пайдалану мерзімінің барлық кезеңінде оның оқшаулағыш қасиеттерін растау үшін АА-ға сынақ жүргізу әдістемесі жазылған.
5.1-сурет. Құрама АА қолданылған шиналардың қосарланған жүйесі
6-ТАРАУ. АТҚ-110КВ ҚОРЕКТЕНДІРУШІ ЭБЖ ТЕКСЕРУ ЕСЕПТЕРІ
Қазіргі уақытта сымның қималарын тоқтың экономикалық тығыздығының көмегімен және жобалық жұмысының экономикалық біріздендіру негізінде таңдаймыз. Желі ауданындағы сымның қимасы мына формуламен анықталады:
F = , мм2,
мұндағы Imax - максималды жүктеме режиміндегі бір желі фазасының жүктеме тоғы,A
jэк=1,3 Амм2 экономикалық тоқ тығыздығы.
ОБТҚС қосалқы станциясының АТҚ-110кВ кернеуі 110 кВ болатын жеті желі шығады.
110 кВ электрберіліс желілерінің жүктемеcін дипломдық жобаның 3.2 бөлімінде есептедік:
SΣАТЭЦ-Правая=35,12+j20,72=40,7 7 МВА
SΣ АТЭЦ-Левая=35,74+j21,08=41,86 МВА
SΣЗападная-Правая= 64,5+j41,28=76,57 МВА
SΣЗападная-Левая=47,62+j30,48 МВА
SΣШортанды=11,76 МВА
SΣВоздвиженка=15,95 МВА
SΣЕлизаветинка=4,99 МВА
ImaxАТЭЦ-Правая=
ImaxАТЭЦ-Левая=
ImaxЗападная-Правая=
ImaxЗападная-Левая=
ImaxШортанды=
ImaxВоздвиженка=
ImaxЕлизаветинка=
Сымның қимасы:
FАТЭЦ-Правая = = 149,81 мм2
FАТЭЦ-Левая = = 153,84 мм2
FЗападная-Правая = = 280,76 мм2
FЗападная-Левая = = 207 мм2
FШортанды-Воздвиженка-Елизаветинк а = = 120 мм2
Шортанды, Воздвиженка және Елизаветинка желілеріне олардың апаттық жағдайда барлық қосалқы станцияларды қоректендіру мүмкіндігін және тұтынушылық қуаттың өсу мүмкіндігін есепке ала отырып, АС-15024 маркалы сымды таңдаймыз.
Таңдалған қиманы қызуға тексереміз [1]:
Imax=156AIрұқ=450 А.
АТЭЦ-Правая-Левая желісіне АС-240х2 маркалы сымды таңдаймыз.
Таңдалған қиманы қызуға тексереміз:
Imax=394 AIрұқ=610 А.
Западная-Правая-Левая желісіне АС-30039х2 маркалы сымды таңдаймыз.
Таңдалған қиманы қызуға тексереміз:
Imax=635 AIрұқ=710 А.
Қысқа тұйықталу тогының термиялық әсеріне тексеру жүргізілмейді, себебі сымдар оқшауланбаған және ашық ауада орналасқан.
Сондай-ақ электр динамикалық әсерге де тексерілмейді, себебі соққы тоқ
50 кА-ден төмен.
Кернеулері 110 кВ және одан жоғары сымдарды тәжге тексеру қажет, ол үшін тәждік әсер рұқсат етілген мәнінен төмен болу керек. Біздің жағдайда тәждік тексеру жүргізілмейді, себебі ЭҚЕ-не сай кернеуі 110 кВ әуе желілері үшін минимал қима 70мм2.
7-ТАРАУ. ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛУ ТОҚТАРЫН ЕСЕПТЕУ
7.1 Қысқа тұйықталу туралы қысқаша мәліметтер
Қысқа тұйықталу - ол электр қондырғысы сымдары фазаларының арасындағы тұйықталулар, нейтралі толық және эффективті жерлендірілген тораптардағы фазаның жерге тұйықталуы және электр машиналар орамалары арасындағы тұйықталулар.
Қысқа тұйықталуларға электр тізбектерінің оқшауламаларының бұзылуы әкеледі. Осындай бұзылулардың себептеріне оқшауламаның ескіріп тесілуі, электр беріліс желілерінің сымдарына сымдардың түйісуі, сымдардың үзіліп жерге түсуі, жерді қазған кезінде кабель желілері оқшауламаларының механикалық зақымдалулары, электр беріліс желілеріне найзағайдың тиюінен болу мүмкін.
Үш фазалы электр қондырғыларында үш және екі фазалы қысқа тұйықталулар пайда болуы мүмкін. Сонымен қатар, нейтральдері жерге қосылған үшфазалы тораптарда бір және екі фазалы жерге қысқа тұйықталулар пайда болуы мүмкін. Қысқа тұйықталулар, әдетте, зақымдалған фазадағы токтардың оның номинал шамасынан өте жоғары болуымен сипатталады.
Жиі жағдайда қысқа тұйықталулар өтпелі кедергі арқылы пайда болады, мысалы оқшауламаның зақымданған жерінде жойылатын электрлік доғаның кедергісі арқылы. Кейбір кезде өтпелі кедергісіз металлды қысқа тұйықталулар пайда болады. Тұйықталу токтарын есептеуді жеңілдету үшін көптеген жағдайларда өтпелі кедергіні ескермей, тек металлды қысқа тұйықталуды қарастырады.
Қысқа тұйықталу токтарының өтуі өткізгіштердегі және түйіспелердегі электрэнергия шығынының көбеюіне, ал ол олардың жоғары температураға дейін қызуына әкеліді. Қызу оқшауламаның тез ескіріп бұзылуын жылдамдатады және түйіспелердің жануына, шиналар мен өткізгіштердің механикалық беріктілігінің жоғалуына әкеледі. Өткізгіштер мен аппараттар термиялық берік болуы қажет, яғни берілген есептеме уақыт ішінде қысқа тұйықталу әсерінен пайда болатын қызуды ешбір зақымданусыз көтеруі керек.
Қысқа тұйықталу токтары өткен кезде өткізгіштер арасындағы елеулі электр динамикалық күштер пайда болады. Егерде оған сәйкес шаралар қолданбаса, осы күштердің әсерінен ток өткізгіш бөліктері мен олардың оқшауламалары бұзылуы мүмкін. Тоқ өткізгіш бөліктері, аппараттар мен электр машиналары электр динамикалық берік болуы керек, яғни қысқа тұйықталу әсерінен пайда болатын осы күштерге төзімді болуы керек.
Қысқа тұйықталулар электр тораптарындағы, әсіресе зақымдалу орнына жақын жерлерде, ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1 ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110кВ электрмен жабдықтау объектілерінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
1.1 Общие сведения о подстанции 50022011010кВ ЦГПП ... ... ... ..8
1.2 Қысқаша технологиялық және энергетикалық сипаттама ... ... ..9
1.3 Ауданның табиғи - климаттық жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
2 Кернеуі 50022011010 кВ ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110кВ қайта құрылымдауды негіздеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 12
3 Жүктемелер графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
3.1 ЦГПП қосалқы станциясының жүктемелер ұзақтығы бойынша тәуліктік және жылдық графиктерін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
3.2 Жүктеменің тәуліктік графигінің тұрғызылуы ... ... ... ... ... ... . ... ... ..13
3.3ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110кВ ауданындағы электр жүктемелерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13
4 ЦГПП қосалқы станциясындағы АТ-1,2 трансформаторлардың қуатын және санын таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17
4.1 Трансформаторлардың асқын жүктелу қабілеттілігін есептеу ... ... 19
4.2 АТ-1,2 жүктемесінің эквивалентті екі сатылы графигін тұрғызу...19
5 АТҚ-110кВ электрлік қосылу схемасын таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... .21
5.1Принципы построения первичных схем РУ ... ... ... ... ... ... ... ... . ...21
5.2Кернеуі 50022011010 кВ ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110кВ схемасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
6 АТҚ-110кВ қоректендіруші ЭБЖ тексеру есептері ... ... ... ... ... ... ... ... .25
7 Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
7.1Қысқа тұйықталу туралы қысқаша мәліметтер ... ... ... ... ... ... . ... ... 27
7.2 ЦГПП қосалқы станциясындағы қысқа тұйықталу токтарын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
8 Қосалқы станцияның АТҚ-110кВ қондырғыларын таңдау ... ... ... ... ..34
8.1 110 кВ құрал-жабдықтарды тандау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... 34
9. АТҚ-110кВ-на таңдалған қондырғылар жайлы жалпы мәлімет ... ... .. 37
9.1. Біріккен ажыратқыш-айырғыш ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 37
9.2 Оптоэлектронды өлшеуіш ток және кернеу трансформаторлары жайлы жалпы мәліметтер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...40
10 Релелік қорғаныс және автоматика ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...50
10.1Трансформатордың релелік қорғанысы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...50
10 Дополнить короче ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
11 Охрана труда и ТБ ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...60
12 Охрана окружающей среды ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .70
13 Экономическая эффективность инвестиций в энергообъект ... ... ... .75
13.2 Расчет технико-экономических показателей подстанции ... ... ... ...хз
14 Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .91
15 Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 92
Кіріспе
Қазақстан Республикасының Біртұтас электр энергетикасы жүйесі (ҚР БЭЖ) республика тұтынушыларын сенімді әрі сапалы электрмен жабдықтауды қамтамасыз ететін электр станцияларының, электр жеткізу желілері мен қосалқы станциялардың жиынтығын құрайды. Электр энергиясының өндірісін Қазақстанда түрлі меншік формасындағы 111 электр станциясы жүзеге асырады. Қазақстан электрстанцияларының жалпы белгіленген қуаты 21 307,2 МВт, еркіндегі бар қуаты -- 17 503,5 МВт құрайды.
Электр станциялары ұлттық мәндегі электрстанцияларына, өнеркәсіптік арналу электрстанцияларына және өңірлік арналу электрстанцияларына бөлінеді.
Өңірлік мәндегі электрстанциялары -- бұл электр энергиясын өңірлік электржелілік компаниялары және энергия беруші ұйымдары арқылы іске асыруын, сондай-ақ жақын орналасқанқалаларды жылумен жабдықтауды жүзеге асыратын аумақтарменықпалдасқанТЭЦ.
Электрэнергетикасы туралы Заңының 15-1-бабына сәйкес, Жүйелік операторымен алдағы жетіжылдық кезеңге электр энергиясы мен қуатының болжамды теңгерімі әзірленген.
Электрэнергетикасы туралы Заңына сәйкес электр энергиясы мен қуатының осы болжамды теңгерімі Қазақстан Республикасының Индустрия және жаңа технологиялар министрлігіне бекітуге жіберілген.
Қазақстан Республикасының электр желілері 0,4 - 1150 кВ кернеуі бар, электр энергиясының берілісі және (немесе) таратылуы үшін арналған қосалқы станцияларының, үлестіру құрылғыларының және оларды жалғайтын электр берілісі желілерінің жиынтығын ұсынады.
Қазақстан Республикасының БЭЖ-індегі жүйеқұрушы желісінің рөлін ұлттық электр желісі (ҰЭЖ) орындайды.Қосалқы станциялары, үлестіру құрылғылары, электр берілісінің өңіраралық және (немесе) мемлекетаралық желілері, кернеуі 220 кВ және одан жоғары, ҰЭЖ құрамына кіретін электрстанцияларының электр энергиясын беруін жүзеге асыратын электр берілісі желілері КЕGОС АҚ Электр желілерін басқару жөніндегі Қазақстан компаниясының балансында болады.
Өңірлік деңгейдегі электр желілері өңір ішіндегі электр байланыстарын, сондай-ақ электр энергиясының бөлшек тұтынушыларға берілуін қамтамасыз етеді. Өңірлік деңгейдегі электр желілері өңірлік электржелілік компанияларының (ӨЭК) балансында және пайдалануында болады.
Энергия беруші ұйымдары (ЭБҰ) шарттар негізінде электр энергиясының меншікті немесе пайдаланылатын электр желілері арқылы көтерме және бөлшек нарығының тұтынушыларына немесе энергиямен жабдықтаушы ұйымдарына берілуін жүзеге асырады.
Ұсынылып отырған дипломдық жобада кернеуі 50022011010 кВ ЦГПП қосалқы станциясының АТҚ-110 кВ қайта құрылымдауы қарастырылған.
1-ТАРАУ. ОБТҚС ҚОСАЛҚЫ СТАНЦИЯСЫНЫҢ АТҚ-110КВ ЭЛЕКТРМЕН ЖАБДЫҚТАУ ОБЪЕКТІЛЕРІНІҢ СИПАТТАМАСЫ
1.1 ОБТҚС 50022011010кВ қосалқы станциясы туралы жалпы мәліметтер
Астана қаласы Солтүстік Қазақстанның ірі энергия торабы болып табылады, ол арқылы республикамыздың көрші облыстарына және Ақмола облысының іргелес аудандарына электр қуатын тасымалды жүзеге асырылады. Қала тұтынушыларын энергиямен жабдықтауды қаланың жылу электр орталықтары ЖЭО-1 және ЖЭО-2, сондай-ақ Қазақстанның БЭЖ электр станцияларынан ОБТҚС 50022011010кВ қамтамасыз етеді. Қаланың қазіргі схемасында ӘЖ 110 кВ ОБТҚС пен АЖЭО-2 негізгі көздерін байланыстыратын сақина түрінде көрсетілген. Өз кезегінде олар дамыған АТҚ-110 кВ негізінде қалыптасқан Западная және Аэропорт ҚС-110 кВ тұрады. АЖЭО-2 110 кВ-АТҚ-ға 110 кВ радиал әуе желілері бойынша терең ендіру қосалқы станциясы қосылған. Ал тармақтарына қалалық ҚС қосылған. Барлық ӘЖ-110 кВ екіұшты тізбекте орындалған. Астана қаласының 110 кВ желілерінің схемасы 1.1-суретте көрсетілген.
Қайта құрылымдалатын 50022011010 кВ ОБТҚС қосалқы станциясы (ҚС) Акмола облысының Астана қаласында орналасқан. Буран қосалқы станциясы қоректі ЭГРЭС-1 электр станциясынан, ал ол істен шыққан жағдайда Есіл қосалқы станциясынан алады. Электр желілерін басқару жөніндегі Қазақстан компаниясының (KEGOC) электр тораптары графикалық бөлімнің 1-парағында көрсетілген. ОБТҚС 50022011010 кВ ҚС қала құрылысының сыртында орналасқандықтан ҚС-тың ашық түрі қабылданды. Өрт сөндіру кезінде апаттық майды және артық суды жинауға арналған 130 м3 жер асты май жинау ыдысы тереңдетілген түрде монолитті темір бетоннан жасалады және темір бетонды тақтайлармен жабылады. Трансформаторларды фундаментке кіріктіру үшін сыртқы және ішкі анкерлық құрылғылар көзделген. Меншікті электр қазандық жылу жүйесі үшін жылумен жабдықтаудың көзі болып табылады. М-140 радиаторларымен жылыту көзделген. ҚС станцияда әрқайсысының қуаты 250 МВА құрайтын 22011010 кВ екі автотрасформаторды орнату ойластырылған. Қосылатын қосындылардың санын ескере отырып, үлгілік жобалық шешімдерге сәйкес (407-03-456.87) тарату құрылғыларының келесі схемалары қабылданды: 500 кВ - Төртбұрыш (500-7); 220 кВ - Шиналардың екі жұмыс және айналма жүйелері (220-13Н); 110 кВ - Шиналардың бір жұмыс, ажыратқышпен секцияландырылған және айналма жүйелері (110-12Н). Реконструкциялау барысында ажыратқыш айырғыш қолданылған шиналардың екі жұмыс жүйесіне ауыстырылды; 10 кВ - шиналардың екі дара, ажыратқыштардың секцияландырылған жүйесі (10-2). Құрылыс алаңының геологиялық құрылымы балшықтан, ұсақ және жентектас құмдардан, қалыңдығы 0,2 м топырақ-өсімдікті қабатпен жабылған қиыршық топырақтан тұрады. Суға еритін тұздардың жиынтық қамтылуы бойынша құрылыс учаскесін құрайтын топырақта тұз жоқ. Топырақтың бетонға қатысты агрессивтілігі төмен және орташа.
.
1.1-сурет. Астана қаласының 110 кВ жүйесінің схемасы
1.2 Қысқаша технологиялық және энергетикалық сипаттама
ОБТҚС қосалқы станциясының АТ-1,2 арқылы 10 кВ кернеу бойынша электр энергиясын алатын негізгі тұтынушыларға II және III - санаттағы тұтынушылар жатады. Олар: ОБТҚС қосалқы станциясынан тікелей қорек көзін алатын және тұрғын үйлерді, дүкендерді, өнеркәсіптік кәсіпорындарды қоректендіретін кернеуі 100,38 кВ 13 трансформаторлы қосалқы станциялар.
ОБТҚС қосалқы станциясының АТ-1,2 арқылы кернеуі 110 кВ ӘЖ бойынша электр энергиясының тұтынушылары - АТЭЦ правая, АТЭЦ левая, Западная правая, Западная левая, Воздвиженка, Арман және Шортанды қосалқы станциялары.
Ұяшықтар бойынша жүктемелер сипаттамасы 1.1-кестеде келтірілген.
1.1кесте. Ұяшықтар бойынша ОБТҚС қосалқы станциясының АТ-1,2 жүктемелері
Кернеуі,кВ
Тұтынушы
Қуаты,
МВт
1
2
3
10
АкмТЭС
0,252
10
Елді мекен
0,288
10
ТОО Азия-Астана
0,158
10
ТОО BetonLuxAstana
0,271
10
Адм.корпус
0,132
10
КТЗ
0,397
10
ТОО Центр-Цемент
0,108
110
АТЭЦ ҚС
70,89
правая
левая
35,12
35,74
110
Западная ҚС
112,12
правая
левая
64,5
47,62
110
Воздвиженка ҚС
13,56
110
Арман ҚС
4,99
110
Шортанды ҚС
9,76
10кВ
2,03
110 кВ
211,3
Барлығы:
213,33 МВт
1.2 сурет. ҚС құрылымдық сұлбасы
1.3 Ауданның табиғи - климаттық жағдайы
Астана қаласы климатының өзіндік ерекшелігі - тым континенттік болып келеді, жауын-шашынның жылдық орташа мөлшерінің аз және күн көзінің өткір болуы салдарынан көлдердің суы азайып, шағын өзен арналарының кеуіп қалуына әсерін тигізеді. Қысы суық, аязды. Ызғарлы аяз шамамен 245 күнге, ал қыстың ұзақтығы 5-5,5 айға созылады. Қарашаның ортасына карай түскен қар 130-140 күнге дейін жатады. Қаңтар айының орташа температурасы - 17°С (49°С-қа көтерілетін аяз өте сирек болады). Аязды күндердің орташа температурасы -25°С. Мүндай күндердің ұзақтығы жылына 10-14-тен 38-45 күнге дейін ауысып отырады. Қыс айларының шамамен 30 күні боранды, боран оңтүстік-батыстан соғады. Қар қалың түскен жылдары өзендер тасып, көлтабандар көлге, көлдер шалқыған айдынға айналады. Бұлтты күндер аз, жылына шамамен 2200 сағаттай күн бұлтсыз ашық болады. Жазы ыстық, қуаң. Шілде айының температурасы ең жоғарылаған кезде +42°С-ға жетеді. Ең жоғары температура шілденің 11-12 күнін қамтиды. Жылы мезгіл шамамен 213 күнді, аязды мезгіл 120 күнді құрайды. Жазғы найзағайлы күн саны шамамен 19-25 күн аралығында, ұзақтығы 2,4 сағат. Жазда 1-2, кейде 4-9 күндей бүршақ жауатын мезгіл байқалады. Жерге түсетін ылғалдың жылдық мөлшері 300 мм, оның 30% - көктемге, 34% - жазға, 36% күз, қыс айларына келеді. Жел жиі соғады, орташа жылдамдығы - 5 мсек. Желдің қаттырақ соғатын мезгілі наурызға (6 мсек), баяу соғатын мезгілі тамызға (4 мсек) келеді. Ал жылына 40 кейде 87 күн қатты жел соғатын (15 мсек жуық) тұсы болады. Өте күшті дауыл (36 мсек) 20 жыл мөлшерінде бір рет байқалған.
Кернеуі 50022011010 кВ ОБТҚС қосалқы станциясының табиғи - климаттық жайдайының көрсеткіштері 1.2-кестеде келтірілген.
1.2 кесте. Табиғи-климаттық жайдайдың көрсеткіштері
Кезекті №
Аталуы
Көрсеткіштері
1
Желдің жылдамдығы
5 мс
2
Мұздақтың қалыңдығы
11 мм
3
Ауаның орта жылдық температурасы
+70С
4
Шілденің орта температурасы
+240С
5
Қаңтардың орта температурасы
-170С
6
Температураның абсолютті максимумы
+420С
7
Температураның абсолютті минимумы
-490С
8
Ең суық бес күндік
-370С
9
Найзағайдың орта жылдық ұзақтығы
5060 сағ
10
Найзағайлы күндер саны
1925
11
Жылдық нөсердің жалпы саны
300 мм
2-ТАРАУ. ОБТҚС 50022011010 КВ ҚОСАЛҚЫ СТАНЦИЯСЫНЫҢ АТҚ-110КВ ҚАЙТА ҚҰРЫЛЫМДАУЫН НЕГІЗДЕУ
Астана қаласының энергиямен жабдықтаудың қазіргі жүйесінде
ОБТҚС-500 и АЖЭО-2 энергиямен жабдықтаудың көздері болып табылады. Астана қаласын энергиямен жабдықтаудың маңыздылығын ескере келе, жоғарыда аталған екі көз Астана қ. қалалық сақинасының 110 кВ әуе желісі бойынша өтудің шектеулі мәнін ескере отырып, апаттық жағдайда қаланы энергиямен жабдықтауды дербес қамтамасыз етуі тиіс. Астана қаласының энергия торабының ең жоғары электр жүктемесі жылына шамамен 10% өсіп, келесіні құрайды:
2005 жылы-310 МВт
2011 жылы-590 МВт
2014 жылғы ақпанда Астана қаласының энергия торабының ең жоғары жүктемесі 680 МВт құрады. Астана қаласының орталық жоспарының статистикалық орталығы деректерінің негізінде RastrWin БҚ Астана қаласының 110 кВ желісінің математикалық моделі жасалып, тораптық нүктелердегі жұмыс режиміне талдау жасалды. ОБТҚС АТҚ-110 кВ, сондай-ақ ОБТҚС
АТ-1,2 22011010кВ қоректенетін 110 кВ желілер қаланың энергиямен жабдықтаудағы тар орны болып табылады. Егер желінің кез келген элементі істен шыққан кезде тұтынушыларды энергиямен жабдықтау бұзылмаған жағдайда электмен жабдықтау сенімді деп бағалануы мүмкін. Бұл тұрғыдан Астана қаласының энергиямен жабдықтау схемасының тәуекелдерін бағалайық.
1. ОБТҚС - Западная ӘЖ-110 кВ бір тізбегін ең жоғары режимде өшіру. Бұл ретте жұмыс істеп тұрған тізбекке жүктеме 120 МВт құрайды, бұл оның бүлінуіне алып келеді.
2. 120 МВт ең жоғары режимінде АЖЭО-2 генерациясын төмендету кезінде ОБТҚС - АЖЭО-2 Правая, Левая ӘЖ-110 кВ бойынша жүктеме 150 МВт дейін ұлғаяды, бұл оның бүлінуіне алып келеді.
3. Ең жоғары режимдегі ОБТҚС - АЖЭО-2 ӘЖ-110 кВ бір тізбегін өшіру. Бұл ретте қалған жұмыс істеп тұрған тізбектерге жүктеме 137 МВт құрайды, бұл оның бүлінуіне алып келеді.
4. ОБТҚС-500 кВ АТ-1 немесе АТ-2 ең жоғары режимде өшіру. Бұл ретте жұмыс істеп тұрған АТ жүктеме 333 МВт, бұл оның бүлінуіне алып келеді.
Жоғарыда айтылғандарды ескере келе, Астана қаласының сыртқы электрмен жабдықтаудың схемасын, әсіресе, ОБТҚС - қоректендіру орталығынан тысқары жерде орналасқан, 110 кВ желісінің жөндеу жұмыстары және қалыпты жұмыс режимі кезінде асқын жүктемелер себебінен сенімді деп тануға болмайды. Егер Астана энергия торабының электрмен жабдықтау схемасын өзгерту бойынша қосымша шараларды қабылдамаса, Астана қаласының дамуымен бұл проблема өрши түседі. Бұл проблеманың шешімі - ОБТҚС ҚС АТҚ-110 кВ реконструкциялау. Бұл жоба бойынша ОБТҚС-Западная, ОБТҚС-АЖЭО-2; ӘЖ-110 кВ ауыстыру бойынша жұмыстар жүргізілді; 125 000220110 АТ-ны 250 000220110 АТ-ға ауыстыру; 2хАС-300 АТҚ-110 кВ жұмсақ шиналауды 2хАС-40064 ауыстыру жұмыстары жүргізілді. Тұтынушыларды энергиямен жабдықтаудың сенімділігін арттыру, СО2 атмосфераға шығарылуын және АТҚ-ның габариттік көлемін азайту мақсатында 3AP1DT түріндегі элегаздық ажыратқыштар және S2DAT түріндегі айырғыштар АВВ фирмасының 3AP1 DCB LTB құрама ажыратқыш-айырғыштарына ауыстырылды. ОБТҚС АТҚ-110 кВ алып тасталған ажыратқыштар АБТС ҚС (Атбасар қ.) орнату ұсынылып отыр; Шиналардың ажыратқышпен секцияландырылған бір жұмыс және айналыс жүйесі АТҚ-110 кВ схемасын электрмен жабдықтаудың сенімділігін арттыру үшін Құрама айырғыш ажыратқыштарды қолдана отырып, шиналардың екі жұмыс жүйесіне ауыстырылды. Самұрық-Қазына ҰӘҚ жаңа талаптарына сәйкес ҰЭЖ Модернизациялаудың II-кезеңі жобасы (55 ҚС электр жабдықтарды ауыстыру және 220 кВ-ӘЖ салу) бойынша 2015-2020 жылдарға арналған "KEGOC" АҚ-ның даму жоспары 2015 жылғы желтоқсанда компанияның директорлар кеңесі әзірлеп, бекітті. Еуропа Қайта құру және Даму Банкінен (ЕҚДБ) тартылған 255 000 000 евро сомасындағы қарыздың талаптарына сәйкес мердігерлерді іріктеу және АВВ швед компаниясымен (Швеция), сондай-ақ КЕРСО (Корея Республикасы) консорциумымен келісімшарт жасасу рәсімі жүргізілді.
2017 жылы ОБТҚС АТҚ-110 кВ реконструкциялау жобасы бойынша республикалық бюджеттен трансформаторлық қуатты модернизациялау, ОБТҚС-тағы АТҚ-110кВ ескірген жабдықты ауыстыру үшін шамамен 90 000 000 теңге көлемінде қаражат алу және қаржыландырудың жетіспейтін көлеміне қарыз қаражатын тарту жоспарланған.
Реконструкциялауға жұмсалған шығындар дипломдық жобаның экономикалық бөлігінде көрсетілген.
3-тарау. ЖҮКТЕМЕЛЕР ГРАФИГІН ҚҰРУ
3.1 ОБТҚС қосалқы станциясының жүктемелер ұзақтығы бойынша тәуліктік және жылдық графиктерін құру
Жеке тұтынушылардың электр жүктемесі, сәйкесінше, қосалқы станциясының жұмыс режимін анықтайтын олардың жалпы жүктемесі үздіксіз өзгеріп отырады. Осы фактілерді жүктемелер графигімен, яғни электр қондырғы қуатының уақыт бойына өзгеру диаграммасымен көрсету қабылданған.
Жүктемелер графигін электр қондырғыларының жұмысын талдау үшін электр тұтыну жорамалын құру үшін электр қондырғыларын жөндеу жұмыстарын жоспарлау үшін, сондай-ақ пайдалану процесінде жұмыстың қалыпты режиміне енгізу үшін қолданады.
Жүктеменің нақты графигі сәйкес параметрдің уақыт бойына өзгеруін тіркейтін тіркеуіш приборлар, құрылғылар көмегімен тұрғызылады. ОБТҚС 50022011010 ҚС АТҚ-110кВ реконструкциялау жөніндегі мәселелерді қарау кезінде электр жүктемені есептеуді анықтаудың мынадай өзіндік ерекшеліктері бар: ҚС орнатылатын автотрансформаторлардың санын және қуатын таңдау үшін және ҚС трансформаторлардың орташа кернеуі 110 кВ жағында орналастырылатын сөндіру аппаратын таңдау үшін қажетті ҚС әрбір секциясының 110 кВ және 10кВ шиналарға жалпы есептік жүктемені анықтау.
Есептеу жүктемесін анықтау кезінде мыналар назарға алыну керек:
а) өндірісті тұрақты жетілдіру (өндіріс процестерін автоматтандыру және механизациялау) кәсіпорын тұтынатын электр энергиясының шығынын ұлғайтады. Бұл жайт электр жүктемесінің өсуіне әкеп соғады;
б) әрбір фидер бойынша жүктеменің графигі (уақыт ішінде өзгереді, өндіру техникасын жетілдіру ретіне қарай өседі);
в) өндірісті дамыту перспективалары, және, тиісінше, алдағы 10 жылда тұтынушылардың электр жүктемесінің перспективтік өсуі.
Электрмен жабдықтау жүйесінің әртүрлі тораптарының электр жүктемесін есептеуді, бірінші кезекте, қоректендіру мен тарату желілерін кесу орнын, қосалқы станция трансформаторларының саны мен қуатын таңдау мақсатында жасаймыз. ОБТҚС қосалқы станциясының АТ-1,2 тұтынушыларының жүктемесін есептеуді 110 кВ и 10 кВ шиналардың әрбір фидеріндегі трансформаторлардың номиналды қуатының жиынтығы бойынша жүргіземіз. Есепті кесте түрінде береміз.
3.1-кесте. 50022011010 кВ ОБТҚС ҚС АТ-1,2 тұтынушыларының жүктемесін есептеу
Шиналар 10 кВ
cosϕtgϕ
S,кВА
Р, кВт
Q,квар
Фидер №01
0,80,75
567
454
340,5
Фидер №02
0,71,02
360
252
257,04
Фидер №03
0,80,75
360
288
216
Фидер №04
0,71,02
225
157,5
160,65
Фидер №06
0,750,88
360
270
237,6
Фидер №14
0,90,48
144
129,6
62,2
Фидер №21
0,71,02
567
396,9
404,8
Фидер №24
0,750,88
144
108
95,04
Итого
0,7540,862
2727
2056
1773,83
Шины 110 кВ
cosϕtgϕ
S,МВА
Р, МВт
Q,Мвар
ТЭЦ правая
0,860,59
40,76
35,12
20,72
ТЭЦ левая
41,48
35,74
21,08
Западная пр.
0,840,0,64
76,57
64,5
41,28
Западная лев.
56,54
47,62
30,48
Шортанды
0,830,67
11,76
9,76
6,54
Арман
0,870,56
5,74
4,99
2,79
Воздвиженка
0,850,62
15,95
13,56
8,4
Итого
0,8490,63
248,8
211,29
131,29
3.2 Жүктеменің тәуліктік графигін құру
3.1-кестедегі берілгендерді қолдана отырып қыс және жаз мезгілдеріндегі тәуліктік графиктерді тұрғызамыз.
Абсцисса осі бойынша тәулік бойына тұтынатын электр энергия кезеңін (24 сағат), ал ординаталар осіне олармен тұтынылатын қуатты көрсетеді. Осы графиктерді қолдана отырып, жүктеме ұзақтығы бойынша жыл бойындағы қондырғының жұмыс ұзақтығын көрсететін жылдық графикті тұрғызамыз. Ординаталар осі бойынша масштабпен алынған жүктемелер, ал абциссалар осінде - 0-ден 8760, яғни бір жылдың ішіндегі сағат саны көрсетіледі. Жүктемелерді графикте кему реті бойынша орналастырады, Pmax -нан Pmin-ға дейін.
Жүктемелер ұзақтығы бойынша жылдық графигі белгілі қыстық (200 күн) және жаздық (165 күн) тәуліктік графиктері негізінде тұрғызылады.
Жүктемелердің ұзақтық графиктерін қондырғылардың техникалық-экономикалық есептеулерінде, электр энергия шығындарын есептеуде, электр қондырғысының жыл бойына пайдалануын бағалау кезінде қолданады.
3.3 ОБТҚС қосалқы станциясының АТҚ-110кВ ауданындағы электр жүктемелерін есептеу
Тұтынушылардың жүктемелерінің жалпы графигі электр энергиясын тарату кезіндегі желілер мен трансформаторлардағы қуат шығынын ескеру арқылы тұрғызылады.
Олар: тұрақты шығындар, өзіндік қызмет көрсетуге кететін шығындар, айнымалы шығындар:
P∑ пс(t)=P(t) + ∆ Pпост. + ∆ Pпер.+ ∆Pс.н.
мұндағы Рt - сағаттың белгілі мәні бойынша бес кәсіпорынмен тұтынылатын, қуаттар сомасы; ∆ Pпост. - Pmax 1% құрайтын, тұрақты шығындар, мұндағы Pmax - Рt сатысының максималды мәні таңдалады, ∆ Pпост.=0,01 Pmax; ∆Pс.н. - Pmax 0,5% құрайтын, өз қажеттілігіне кететін шығындар, ∆Pс.н.=0,005 Pmax;
∆ Pпер. - әр сатының қуат мәніне тәуелді, айнымалы шығындар, келесі формула бойынша анықталады:
∆ Pпер. = P2(i) 10 · Pmax
Бірінші 0-1 сағат сатысы үшін Рt кестелері бойынша шығарылады:
P(1) = 144,78МВт.
Осылайша (қыс, жаз) жыл мерзімдеріне сәйкес әр белгілі сағаттың қалған барлық сатылары үшін есептеулер жасалады.
∆ Pпост. (қыс)= 1% Pmax=0,01 Pmax=2,13 МВт.
∆Pс.н. (қыс)= 0,5% Pmax=0,005 Pmax=1,07 МВт.
0-1 сағат сатысының біріншісі үшін айнымалы шығындардың мәнін шығарамыз:
∆ Pпер. (қыс)(1)=144,78210·213,33=9,83 МВт.
Қалған басқа әр белгілі сағат және жыл мерзімдері (қыс, жаз) сатылары үшін осыған ұқсас есептеулер жасалады.
Содан кейін жиынтық қуатын шығарамыз, мысалы 0-1 сағат сатысының біріншісі үшін:
P∑ пс(1) (қыс)=P(1) + ∆ Pпост. + ∆ Pпер.+ ∆Pс.н.=144,78+9,83+2,13+1,07 =158,11 МВт.
Осылайша (қыс) сатыларының қалған мәндері шығарылады, шыққан барлық мәндері 3.1 кестесіне енгізіледі.
Осыған ұқсас (жаз) жиынтық жүктеме графигінің сатылары үшін мәндер шығарылады және нәтижелері 3.2 кестесіне енгізіледі.
Алайда тәуліктік жүктеме графиктерін есептегенде маусымдық коэффицент мәнін қоса қолданады. Қыс маусымындағы Кмаусым=1, сондықтан қыс жүктемелері сол күйінде қалады, ал жаздағы Кмаусым=0,7 болғандықтан жаз жүктемелерін осы коэффицентке көбейтіп есептейміз.
ОБТҚС қосалқы станциясының жылдың қыс пен жаз маусымдары үшін есептелген тұтыну жүктемелері 3.2,3.3,3.4-кестелерінде келтірілген, ал сәйкесінше тәуліктік графиктер мен жылдық ұзақтық графигі жобаның сызба бөлігінің 2-парағына шығарылған.
3.2-кесте. Қыс мезгіліндегі жүктемелер шамалары
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
қ
қыс
144,78
127,1
108,5
115,8
124,8
128,9
129,5
122,1
109,3
133,68
133,41
150,4
P(t)
2,13
∆ Pтұр
1,07
∆Pө.м
9,83
7,57
5,52
6,29
7,3
7,79
7,86
6,98
5,6
8,38
8,34
10,6
∆ Pайн
158,11
137,9
117,3
125,3
135,3
139,9
140,6
132,2
118,1
145,26
144,95
164,2
P[∑] қс(t)
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
қ
қыс
171,41
151,4
152
196,4
194,1
178,6
198,2
211,2
188,58
177,23
155,51
145,4
P(t)
2,13
∆ Pтұр
1,07
∆Pө.м.
13,77
10,75
10,83
18,08
17,66
14,95
18,41
20,98
16,67
14,72
11,37
9,9
∆ Pайн.
188,1
165,4
166,9
217,7
214,9
196,7
219,8
235,3
208,4
196,75
170,08
158,1
P[∑] қс(t)
3.3-кесте. Жаз мезгіліндегі жүктемелер шамалары
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
жаз
128,3
107,4
99,2
96,3
106,6
109,9
110,8
99,94
90,1
116,07
117,77
132,2
P(t)
1,87
∆ Pтұр
0,93
∆Pө.м
8,81
6,17
5,27
4,97
6,09
6,48
6,58
5,35
4,35
7,21
7,43
9,36
∆ Pайн
139,91
116,4
107,3
104,1
116,4
119,2
120,2
108,1
97,25
126,1
128
144,4
P[∑] қс(t)
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
ж
жаз
151,79
132,7
127,9
169,5
161,7
155,1
169,2
186,2
167,3
154,2
138,24
127,6
P(t)
1,87
∆ Pтұр
0,93
∆Pө.м.
12,34
9,43
8,77
15,37
14
12,88
15,33
18,56
14,98
12,72
10,23
8,72
∆Pайн.
166,9
144,9
139,6
188,1
178,5
170,8
187,3
207,5
185,07
170,04
151,3
139,6
P[∑] қс(t)
3.4-кесте. Жылдық ұзақтық графигін тұрғызу үшін есептелген мәндер
Р, МВт
Т, сағат
Wтұт, МВт∙сағ
1
2
3
235,34
200
47068
219,83
200
43966
217,68
200
43536
214,96
200
42992
208,45
200
41690
207,53
165
34242
196,7
400
78680
188,1
365
68657
187,33
165
30909
185,07
165
30536
178,5
165
29452
170,1
530
90153
166,93
365
60929
165,41
200
33082
164,18
200
32836
158,11
400
63244
151,27
165
24960
145,26
200
29052
144,96
365
52910
144,39
165
23824
140,59
200
28118
139,91
365
51067
139,54
330
46048
137,89
200
27578
135,33
200
27066
132,19
200
26438
128
165
21120
126,08
165
20803
125,3
200
25060
120,23
165
19838
119,18
165
19665
118,11
200
23622
117,27
200
23454
116,35
330
38395
108,09
165
17969
107,31
165
17706
104,1
165
17176
97,25
165
16046
5442,78
8760
1369887
3.4 Қондырғының техника-экономикалық көрсеткіштері
Активті жүктеме графигі қисығымен шектелген аудан қарастырылып жатқан жылда тұтынушыларға қосалқы станция шиналарынан жіберілген энергияға тең.
мұндағы Pi - графиктің i-сатысының қуаты, Ti - сатының ұзақтығы.
Wп=1 369 887 МВт · сағ.
Қарастырылып отырған кезең үшін қондырғының орташа жүктемесі тең:
Pср=W п T
мұндағы: T - қарастырылатын мерзімнің ұзақтығы, Wп - қарастырылған мерзім электрэнергиясы (жыл).
Pср=W п T=1 369 887 8760=150,38 МВт.
Қондырғының жұмыс істеу графигінің біркелкі еместігі толтырылу коэффициентімен бағаланады.
Kзап=Wп Pmax пс · T
Kзап қыс= Wп Pmax қыс · 8760=1 369 887 8760·235,4=0,73
Kзап жаз= Wп Pmax жаз · 8760=1 369 887 8760·207,53=0,83
Жүктеме графигінің толтырылу коэффициенті, кондырғының жүктемесі барлық уақытта максималды болған жағдайда, қарастырылып отырған мерзімдегі шинадан жіберілген электрэнергия көлемі қанша есе дәл осы уақытта қосалқы станция шиналарынан жіберілген электрэнергия көлемінен аз екенін көрсетеді. График біркелкі болған сайын kтол мәні бірге жақын болады.
Tmax = Wп Pmax = Pср · T Pmax пс = kзап · T
Бұл шама, Wn электрэнергияның нақты көлемін қосалқы станция шиналарынан жіберу үшін, Т қарастырылған мерзімде (әдетте жыл) қанша сағат қондырғы тұрақты максималды жүктемемен жұмыс істеу керектігін көрсетеді.
Tзап қыс=Wп Pmax қыс=1 369 887 235,4=3504 сағ.
Tзап жаз=Wп Pmax жаз=1 369 887 207,53=3286 сағ.
Тұтынушылардың белгілі активті қуаттары бойынша максималды жүктеме сағаттары кезіндегі тұтынушылардың реактивті қуатын табамыз:
ΣQmax=Pt(1)·tgφ1+Pt(2)·tgφ2...+Pt(n )·tgφn=0,34+0,26+0,22+0,16+0,24+0,6 2+
0,4+0,95+20,72+21,08+41,28+30,48+6, 54+2,79+8,4=134,48 МВар
Берілген максималды актив және реактив жүктеме мәндерінің көмегімен тангенстін орташа мәнін аңықтаймыз:
tgφс.в.=ΣQmaxΣРmax=134,48213,33=0, 63
Қосалқы станцияның толық қуаты формула бойынша табылады:
S max= Pmax пс ·
S max=213,33·=252,18 МВ·А;
4-ТАРАУ. ОБТҚС ҚОСАЛҚЫ СТАНЦИЯСЫНДАҒЫ АТ-1,2 ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ҚУАТЫН ЖӘНЕ САНЫН ТАҢДАУ
Қосалқы станцияда орналастырылған күштік трансформаторлар электр энергиясын бір кернеуден екіншіге қайта құру үшін арналған. Ең көп таралғаны үш фазалық трансформаторлар, олардың жоғалтулары 12 - 15% төмен, ал жиынтық қуаты дәл сондай үш бірфазды трансформаторлардың тобына қарағанда белсенді элементтердің шығыны және құны 20-25% аз.
ҚС трансформаторлардың санынын таңдау тұтынушылардың кесімділігімен анықталады.
Төмендеткіш қосалқы станциялардағы трансформатордың саны екіден аспауы тиіс. Үшінші және ішінара екінші санаттағы тұтынушылар үшін көршілес трансформаторлық қосалқы станциядан резервтік қоректену болған жағдайда бір трансформаторды орнату мүмкіндігін қарастыруға болады.
Өндірістік кәсіпорындардың электрмен жабдықтау жүйесіндегі күштік трансформаторлардың қуаты қалыпты жағдайда барлық қабылдағыштардың қоректенуін қамтамасыз етуі керек. Трансформаторлардың қуатын таңдаған кезде экономикалық тұрғыдан орынды жұмыс режимін, сондай-ақ трансформаторлардың бірі өшкен кезде қабылдағыштардың қоректенуін резервілеуді қамтамасыз етуді назарға алған жөн. Бұл ретте бір трансформаторлы қосалқы станцияда қалыпты жұмыс режимі, ал кі трансформаторлы қосалқы станцияда апаттан кейінгі режим өте маңызды роль атқаратынын ұмытпаған жөн.
Қосалқы станцияларда орнатылатын трансформаторлар саны берілгеніне байланысты және тұтынушылар құрамының есебімен екіге тең қабылданады.
Трансформаторлардың қуатын және санын таңдау үшін ең алдымен номиналды қуатты тауып алуымыз керек. Ол үшін келесі өрнекті қолданамыз:
Sном=0,7·S'жүк.max
S'жүк.max=Pmax2+(Qmax-Qky)2
Qky=Qmax- Qэс
Qэс=Рmax·tgφб
Qэс=213,33·0,6=128МВАр
Qky=134,48-128=6,48МВАр
S'жүк.max =213.332+(134.48-6.48)2=248.17МВА
мұндағы -номиналды қуат, МВ·А, - S'жүк.max ОБТҚС қосалқы станциясындағы тұтынушылардың максималды қуаты, Qэс-желіге энергия жүйесінің шығара алатын ең жоғары қуаты, Qky-компенсаторлық құрылғының қуаты, tgφб-тангенстің негізгі мәні.
0,7·S'жүк.max=0,7·248,17=173,72МВА
Трансформаторды апаттық асқын жүктелуге тексереміз. Ол мына формула бойынша анықталады:
Sн.расч. = S'max kав=248.171,4=177.26 МВ·А
Апатты асқын жүктелу коэффициентін 1,4 тең деп қабылдаймыз.
Алдын ала 250МВ·А қуатымен АТДЦТН-250000220110-У1 маркалы автрансформаторды қабылдаймыз.
Автотрансформатордың паспорттық берілгендері:
Тип
Номиналды қуат, МВА
Номиналды кернеу, кВ
Кернеуді реттеу сатылары-ның түрі, диапазоны және саны
Масса, т
авто-транс-форма-тор
Оора-ғыш-тар НН
ВН
СН
НН
толық
майлар
қайта құю үшін майлар
трансформаторлық
Белгілі әр сағаттың орташа өлшенген коэффициентінің толық қуатын табу үшін мына формула бойынша шығарамыз:
tg φс.в.(i) = P1 · tg φ1 + P2 · tg φ2 +... Pi
АТДЦТН-250000220110-У1
50
100
30
21
0,5; 27,5; 38,5
РПН в линии СН
+-12%, +- 6 cтупеней
264
0
0,5
214,8
125
0,5; 11,0
Мысалы 0-1 сағаты үшін
Р- белгілі сағат үшін жоғарыда табылған орташа өлшенген коэффициенттердің есебімен толық қуатты формула бойынша шығарамыз:
S(t) = P(t)·
Қалған толық қуаттар қалған барлық сағаттар үшін (24 с.) ұқсас шығарылады.
S1(t)= 186,88МВ·А;
S2(t)=162,98 МВ·А;
S3(t)=138,61МВ·А;
S4(t)=148,1 МВ·А;
S5(t)=159,96 МВ·А;
S6(t)=165,37 МВ·А;
S7(t)=166,17 МВ·А;
S8(t)=156,24 МВ·А;
S9(t)=139,6 МВ·А;
S10(t)=171,69МВ·А;
S11(t)=171,33 МВ·А;
S12(t)=194,06 МВ·А;
S13(t)=222,33 МВ·А;
S14(t)=195,51 МВ·А;
S15(t)=197,31 МВ·А;
S16(t)=257,96 МВ·А;
S17(t)=254,08 МВ·А;
S18(t)=232,53 МВ·А;
S19(t)=259,83 МВ·А;
S20(t)=278,17 МВ·А;
S21(t)=246,39 МВ·А;
S22(t)=232,56 МВ·А;
S23(t)=201,03 МВ·А;
S24(t)=186,88 МВ·А;
5-ТАРАУ. АТҚ-110КВ ЭЛЕКТРЛІК ҚОСЫЛУ СХЕМАСЫН ТАҢДАУ
5.1 ТҚ бастапқы схемасын құрудың қағидаттары
Дәстүрлі әдіс-тәсілдер
Әдетте қызмет көрсету немесе жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін ажыратқышты бөлу мәселелсі ең маңызды болып табылады. Дәстүрлі бір сызықты схемалардың мысалдары төменде келтірілген. Барлығына ортақ нәрсе ол ажыратқыштарды шиналарды өшірмей оңай ажырата алу, ал айналма айырғыштарды немесе айналма шиналарды пайдаланған кезде тұтынушылардың қоректендіруді сақтау болып табылады.
Екінші жағынан, егер мұндай жүйеде ажыратқыш сөне алмайтын болса, онда ажыратқышты бөліп алу үшін шиналардағы кернеуді азайту қажет болады. Өйткені ажыратқыштар техникалық қызмет көрстеуді талап етеді, сондықтан бүкіл қосалқы станцияны істен шығармау үшін шиналардың қос жүйесін пайдалана бастады. Осылайша, ажыратқыштарға қызмет көрсету қажеттілігі шиналардың қос жүйесінің пайда болуына себепкер болды.
Жаңа мүмкіндіктер
Заманауи элегаздық ажыратқыштар қарапайым ажыратқыштарға қарағанда қызмет көрсету және сенімділік бөлігінде айтарлықтай жақсы көрсеткіштерге ие. Бұл дегеніміз шиналар мен айырғыштар жүйесінің көп болуы оның пайдалану әзірлігін ұлғайтпайды, керісінше азайтады. Осыны ескере отырып, энергиямен жабдықтаудың тұрақтылығын арттыру үшін ең қолайлы шешім - айыпғыштарды қолданудан бас тарту және тек ажыратқыштарды пайдалану.
Алайда қауіпсіздік тұрғысынан ажыратқыш функциясын сақтау қажет. Ажыратқыш-айырғышта бұл функция ажыратқыштың өзінде бар, сондықтан жобалау кезінде қосалқы станцияны айырғыштарсыз салудың нақты мүмкіндігі пайда болды.
АА келесі схемаларда пайдаланылуы мүмкін:
oo шиналардың дара жүйесі
oo секцияландырылған шиналардың дара жүйесі
oo екі айырғышы бар шиналардың қосарланған жүйесі
oo орамды схема (төртбұрыш, алтыбұрыш)
oo бір жарым схема
Егер шиналардың қосарланған және айналма жүйесі бар схемасы қажет болса, онда олар екі ажыратқышы бар құрама шиналардың қосарланған жүйесіне ауыстырылуы мүмкін.
Екі ажыратқышы бар шиналардың қосарланған жүйесі
Екі ажыратқышы бар шиналардың қосарланған жүйесі әзірліктің, сенімділіктің және пайдалану шарттарының ең жақсы деңгейін қамтамасыз етеді. Өйткені схемада айырғыштар жоқ болғандықтан, шина қосатын ұяшықтың да қажеті жоқ. Екі тармақта ТТ орнатқан кезде қосалқы станциядағы барлық ажыратқыштар қалыпты қосулы жағдайда болуы мүмкін. Желіде апат болған жағдайда немесе шиналарда тиісті ажыратқыштар ғана өшіп қалған кезде.
Қолданылатын стандарттар
Ажыратқыш-айырғыш
АА үшін МЭК 62271-108 стандарты (72.5 кВ және одан да жоғары кернеудегі ауыспалы тоқтың жоғары вольтты ажыратқыш-айырғыштары) қолданылады. Бұл стандарт жартылай МЭК 62271-100 ажыратқыштарының және МЭК 62271-102 айырғыштарының стандарттарына негізделген. Бұл АА ажыратқыш ретінде де , айырғыш ретінде де баолық стандарттарға сай келетінін дәлелдейді. Сонймен қатар, МЭК 62271-108 стандарты орынсыз іске қосылуын болдырмау үшін АА-ның шектеуіштеріне қойылатын талаптарды сипаттайды. Сондай-ақ пайдалану мерзімінің барлық кезеңінде оның оқшаулағыш қасиеттерін растау үшін АА-ға сынақ жүргізу әдістемесі жазылған.
5.1-сурет. Құрама АА қолданылған шиналардың қосарланған жүйесі
5-ТАРАУ. АТҚ-110КВ ЭЛЕКТРЛІК ҚОСЫЛУ СХЕМАСЫН ТАҢДАУ
5.1 ТҚ бастапқы схемасын құрудың қағидаттары
Дәстүрлі әдіс-тәсілдер
Әдетте қызмет көрсету немесе жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін ажыратқышты бөлу мәселелсі ең маңызды болып табылады. Дәстүрлі бір сызықты схемалардың мысалдары төменде келтірілген. Барлығына ортақ нәрсе ол ажыратқыштарды шиналарды өшірмей оңай ажырата алу, ал айналма айырғыштарды немесе айналма шиналарды пайдаланған кезде тұтынушылардың қоректендіруді сақтау болып табылады.
Екінші жағынан, егер мұндай жүйеде ажыратқыш сөне алмайтын болса, онда ажыратқышты бөліп алу үшін шиналардағы кернеуді азайту қажет болады. Өйткені ажыратқыштар техникалық қызмет көрстеуді талап етеді, сондықтан бүкіл қосалқы станцияны істен шығармау үшін шиналардың қос жүйесін пайдалана бастады. Осылайша, ажыратқыштарға қызмет көрсету қажеттілігі шиналардың қос жүйесінің пайда болуына себепкер болды.
Жаңа мүмкіндіктер
Заманауи элегаздық ажыратқыштар қарапайым ажыратқыштарға қарағанда қызмет көрсету және сенімділік бөлігінде айтарлықтай жақсы көрсеткіштерге ие. Бұл дегеніміз шиналар мен айырғыштар жүйесінің көп болуы оның пайдалану әзірлігін ұлғайтпайды, керісінше азайтады. Осыны ескере отырып, энергиямен жабдықтаудың тұрақтылығын арттыру үшін ең қолайлы шешім - айыпғыштарды қолданудан бас тарту және тек ажыратқыштарды пайдалану.
Алайда қауіпсіздік тұрғысынан ажыратқыш функциясын сақтау қажет. Ажыратқыш-айырғышта бұл функция ажыратқыштың өзінде бар, сондықтан жобалау кезінде қосалқы станцияны айырғыштарсыз салудың нақты мүмкіндігі пайда болды.
АА келесі схемаларда пайдаланылуы мүмкін:
oo шиналардың дара жүйесі
oo секцияландырылған шиналардың дара жүйесі
oo екі айырғышы бар шиналардың қосарланған жүйесі
oo орамды схема (төртбұрыш, алтыбұрыш)
oo бір жарым схема
Егер шиналардың қосарланған және айналма жүйесі бар схемасы қажет болса, онда олар екі ажыратқышы бар құрама шиналардың қосарланған жүйесіне ауыстырылуы мүмкін.
Екі ажыратқышы бар шиналардың қосарланған жүйесі
Екі ажыратқышы бар шиналардың қосарланған жүйесі әзірліктің, сенімділіктің және пайдалану шарттарының ең жақсы деңгейін қамтамасыз етеді. Өйткені схемада айырғыштар жоқ болғандықтан, шина қосатын ұяшықтың да қажеті жоқ. Екі тармақта ТТ орнатқан кезде қосалқы станциядағы барлық ажыратқыштар қалыпты қосулы жағдайда болуы мүмкін. Желіде апат болған жағдайда немесе шиналарда тиісті ажыратқыштар ғана өшіп қалған кезде.
Қолданылатын стандарттар
Ажыратқыш-айырғыш
АА үшін МЭК 62271-108 стандарты (72.5 кВ және одан да жоғары кернеудегі ауыспалы тоқтың жоғары вольтты ажыратқыш-айырғыштары) қолданылады. Бұл стандарт жартылай МЭК 62271-100 ажыратқыштарының және МЭК 62271-102 айырғыштарының стандарттарына негізделген. Бұл АА ажыратқыш ретінде де , айырғыш ретінде де баолық стандарттарға сай келетінін дәлелдейді. Сонймен қатар, МЭК 62271-108 стандарты орынсыз іске қосылуын болдырмау үшін АА-ның шектеуіштеріне қойылатын талаптарды сипаттайды. Сондай-ақ пайдалану мерзімінің барлық кезеңінде оның оқшаулағыш қасиеттерін растау үшін АА-ға сынақ жүргізу әдістемесі жазылған.
5.1-сурет. Құрама АА қолданылған шиналардың қосарланған жүйесі
6-ТАРАУ. АТҚ-110КВ ҚОРЕКТЕНДІРУШІ ЭБЖ ТЕКСЕРУ ЕСЕПТЕРІ
Қазіргі уақытта сымның қималарын тоқтың экономикалық тығыздығының көмегімен және жобалық жұмысының экономикалық біріздендіру негізінде таңдаймыз. Желі ауданындағы сымның қимасы мына формуламен анықталады:
F = , мм2,
мұндағы Imax - максималды жүктеме режиміндегі бір желі фазасының жүктеме тоғы,A
jэк=1,3 Амм2 экономикалық тоқ тығыздығы.
ОБТҚС қосалқы станциясының АТҚ-110кВ кернеуі 110 кВ болатын жеті желі шығады.
110 кВ электрберіліс желілерінің жүктемеcін дипломдық жобаның 3.2 бөлімінде есептедік:
SΣАТЭЦ-Правая=35,12+j20,72=40,7 7 МВА
SΣ АТЭЦ-Левая=35,74+j21,08=41,86 МВА
SΣЗападная-Правая= 64,5+j41,28=76,57 МВА
SΣЗападная-Левая=47,62+j30,48 МВА
SΣШортанды=11,76 МВА
SΣВоздвиженка=15,95 МВА
SΣЕлизаветинка=4,99 МВА
ImaxАТЭЦ-Правая=
ImaxАТЭЦ-Левая=
ImaxЗападная-Правая=
ImaxЗападная-Левая=
ImaxШортанды=
ImaxВоздвиженка=
ImaxЕлизаветинка=
Сымның қимасы:
FАТЭЦ-Правая = = 149,81 мм2
FАТЭЦ-Левая = = 153,84 мм2
FЗападная-Правая = = 280,76 мм2
FЗападная-Левая = = 207 мм2
FШортанды-Воздвиженка-Елизаветинк а = = 120 мм2
Шортанды, Воздвиженка және Елизаветинка желілеріне олардың апаттық жағдайда барлық қосалқы станцияларды қоректендіру мүмкіндігін және тұтынушылық қуаттың өсу мүмкіндігін есепке ала отырып, АС-15024 маркалы сымды таңдаймыз.
Таңдалған қиманы қызуға тексереміз [1]:
Imax=156AIрұқ=450 А.
АТЭЦ-Правая-Левая желісіне АС-240х2 маркалы сымды таңдаймыз.
Таңдалған қиманы қызуға тексереміз:
Imax=394 AIрұқ=610 А.
Западная-Правая-Левая желісіне АС-30039х2 маркалы сымды таңдаймыз.
Таңдалған қиманы қызуға тексереміз:
Imax=635 AIрұқ=710 А.
Қысқа тұйықталу тогының термиялық әсеріне тексеру жүргізілмейді, себебі сымдар оқшауланбаған және ашық ауада орналасқан.
Сондай-ақ электр динамикалық әсерге де тексерілмейді, себебі соққы тоқ
50 кА-ден төмен.
Кернеулері 110 кВ және одан жоғары сымдарды тәжге тексеру қажет, ол үшін тәждік әсер рұқсат етілген мәнінен төмен болу керек. Біздің жағдайда тәждік тексеру жүргізілмейді, себебі ЭҚЕ-не сай кернеуі 110 кВ әуе желілері үшін минимал қима 70мм2.
7-ТАРАУ. ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛУ ТОҚТАРЫН ЕСЕПТЕУ
7.1 Қысқа тұйықталу туралы қысқаша мәліметтер
Қысқа тұйықталу - ол электр қондырғысы сымдары фазаларының арасындағы тұйықталулар, нейтралі толық және эффективті жерлендірілген тораптардағы фазаның жерге тұйықталуы және электр машиналар орамалары арасындағы тұйықталулар.
Қысқа тұйықталуларға электр тізбектерінің оқшауламаларының бұзылуы әкеледі. Осындай бұзылулардың себептеріне оқшауламаның ескіріп тесілуі, электр беріліс желілерінің сымдарына сымдардың түйісуі, сымдардың үзіліп жерге түсуі, жерді қазған кезінде кабель желілері оқшауламаларының механикалық зақымдалулары, электр беріліс желілеріне найзағайдың тиюінен болу мүмкін.
Үш фазалы электр қондырғыларында үш және екі фазалы қысқа тұйықталулар пайда болуы мүмкін. Сонымен қатар, нейтральдері жерге қосылған үшфазалы тораптарда бір және екі фазалы жерге қысқа тұйықталулар пайда болуы мүмкін. Қысқа тұйықталулар, әдетте, зақымдалған фазадағы токтардың оның номинал шамасынан өте жоғары болуымен сипатталады.
Жиі жағдайда қысқа тұйықталулар өтпелі кедергі арқылы пайда болады, мысалы оқшауламаның зақымданған жерінде жойылатын электрлік доғаның кедергісі арқылы. Кейбір кезде өтпелі кедергісіз металлды қысқа тұйықталулар пайда болады. Тұйықталу токтарын есептеуді жеңілдету үшін көптеген жағдайларда өтпелі кедергіні ескермей, тек металлды қысқа тұйықталуды қарастырады.
Қысқа тұйықталу токтарының өтуі өткізгіштердегі және түйіспелердегі электрэнергия шығынының көбеюіне, ал ол олардың жоғары температураға дейін қызуына әкеліді. Қызу оқшауламаның тез ескіріп бұзылуын жылдамдатады және түйіспелердің жануына, шиналар мен өткізгіштердің механикалық беріктілігінің жоғалуына әкеледі. Өткізгіштер мен аппараттар термиялық берік болуы қажет, яғни берілген есептеме уақыт ішінде қысқа тұйықталу әсерінен пайда болатын қызуды ешбір зақымданусыз көтеруі керек.
Қысқа тұйықталу токтары өткен кезде өткізгіштер арасындағы елеулі электр динамикалық күштер пайда болады. Егерде оған сәйкес шаралар қолданбаса, осы күштердің әсерінен ток өткізгіш бөліктері мен олардың оқшауламалары бұзылуы мүмкін. Тоқ өткізгіш бөліктері, аппараттар мен электр машиналары электр динамикалық берік болуы керек, яғни қысқа тұйықталу әсерінен пайда болатын осы күштерге төзімді болуы керек.
Қысқа тұйықталулар электр тораптарындағы, әсіресе зақымдалу орнына жақын жерлерде, ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz