Общая часть. Материалы исходных данных

ВВЕДЕНИЕ

 

Основой экономики всех индустриальных стран является электроэнергетика. Двадцатый век стал периодом интенсивного развития этой важнейшей отрасли промышленности.

Сооружение электростанций большой мощности стало основой развития энергетики нашей страны. К 1990 г. в стране работали 80 электростанций с установленной мощностью более 1 ГВт каждая, на которых было сосредоточено более половины всей генерирующей мощности. На тепловых электрических станциях работало более 400 энергоблоков единичной мощностью от 150 до 1200 МВт, на атомных электростанциях - энергоблоки мощностью 440, 1000, и 1500 МВт, на гидроэлектростанциях - 600 и 640 МВт.

Быстрыми темпами развивалась атомная энергетика. Высокими темпами развивалось электросетевое хозяйство. Формирование таких крупных объединений, как энергообъединения Северо - Запада, Центра, Средней Волги, Юга, Казахстана, Закавказья, Урала, Северного Кавказа, Средней Азии, Сибири и Востока, позволяло успешно решать задачу создания Единой энергетической системы страны. К 1990 г. почти 2/3 территории страны, где проживало более 80% населения.

Межсистемные связи осуществлялись по линиям электропередачи напряжением 500 кВ. – 30348 км, были введены в эксплуатацию линии напряжением 750 кВ. - 2811 км и 1150 кВ - 958 км.

Важной составляющей политики государства являлась интеграция ЕЭС с энергосистемами зарубежных стран.

1991 г. оказался последним годом, когда электроэнергетика страны была единым централизованно управляемым комплексом. Образование независимых

государств и раздел электроэнергетической собственности между ними привели к коренному изменению структуры управления электроэнергетикой бывшего СССР.

Техническую основу ЕЭС России составляют:

 

- 440 электростанций суммарной установленной мощностью около 220 ГВт;

- ЛЭП общей протяжённостью 3018 тыс. км;

- Единая система диспетчерского регулирования, объединяющая

практически все энергетические объекты в работу с единой частотой

50 Гц.

Организационную основу ЕЭС России составляют:

- РАО «ЕЭС России», выполняющее функции общего координирующего центра, реализующего определённые государством общие условия функционирования и развития ЕЭС России, исходя из общесистемного эффекта, и обеспечивающее в оперативном плане единое диспетчерское управление для повышения экономической эффективности ЕЭС России;

- 74 энергосистемы, осуществляющие поставки электрической и тепловой энергии потребителю на всей территории Российской Федерации;

- 34 крупные электрические станции в качестве самостоятельных субъектов Федерального (общероссийского) оптового рынка электрической энергии (мощности);

- более 300 организаций, обслуживающих основной технологический процесс и развитие в ЕЭС России.

На балансе РАО «ЕЭС России» находится 121 подстанция напряжением 330 кВ и выше, в том числе по классам напряжения: 750 кВ - 7 шт., 500 кВ - 79 шт., 400 кВ. - 1 шт., 330 кВ. - 34 шт., с установленной мощностью 130 тыс. МВА.

Центральное диспетчерское управление (ЦДУ) ЕЭС России расположено в Москве.

Сельские распределительные сети России - это 2,2 млн.км. Сетей напряжением 0,4 - 220 кв. Сети были построены, в основном, в 60 - 70 годы и отработали свой ресурс.

Дальнейшее развитие распределительных сетей пойдёт по линии реконструкции существующих сетей и строительства новых сетей, улучшения качества электроэнергии и повышения надёжности электроснабжения.

По Псковской области протяжённость воздушных линий электропередачи, составляет всего - 41985 км, в том числе линий электропередачи сельскохозяйственного назначения по напряжениям:

35 - 110 кВ - 3667 км

6 - 20 кВ - 23132 км

0,38 кВ - 14461 км.

Техническое состояние сетей ВЛ - 0,4:

Хорошее - 6608 км

Удовлетворительное - 6830,7 км;

Неудовлетворительное - 947 км.

Техническое состояние ВЛ - 10 кВ:

Хорошее - 10335 км;

Удовлетворительное - 11982,9 км;

Неудовлетворительное - 716,1 км;

Непригодное - 98 км.

В Псковской области имеется 10295 подстанций 10/0,4 кВ. Техническое состояние подстанций:

Хорошее - 4368 шт.

Удовлетворительное - 5646 шт.

Неудовлетворительное 201 шт.

Непригодное - 80 шт.

Основной проблемой сельского электроснабжения в Псковской области является низкое качество электроэнергии и недостаточная надёжность электроснабжения.

Для решения этих проблем реконструируют существующие сети, сокращают радиус сетей, применяют секционирование сетей, сети автоматизируют (АПВ, АВР).

 

 

ОБЩАЯ ЧАСТЬ. МАТЕРИАЛЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

 

ЛЭП – 35 кВ расположена на юге Псковской области. ЛЭП передаёт электрическую энергию напряжением 35 кВ от подстанции №57 35 / 10 к подстанции № 46 35 /10 кВ. РТП № 57 двухтрансформаторная. Установленная мощность силовых трансформаторов 2 * 2,5 МВА РТП № 46 однотрансформаторная. Установленная мощность силового трансформатора 1,6 МВА

Расчётная максимальная нагрузка составляет 1600 кВА. Уровень напряжения на шинах 35 кВ РТП 35 / 10 № 57 составляет: при 100 % нагрузке + 5 % номинального напряжения, а при 25 % нагрузке - 0 % номинального напряжения.

Источником электроснабжения является мощная энергосистема. Мощность короткого замыкания на шинах знергосистемы составляет 200 МВА

Потребители смешанного типа. Коэффициент мощности (Cos φ) = 0,83

ЛЭП проходит по территории, относящейся к третьему климатическому району по гололёду. Толщина стенки гололёда на высоте 10 метров над поверхностью земли с повторяемостью один раз в 10 лет составляет 15 мм.

Скоростной напор ветра (Па) на высоте 10 метров с повторяемостью один раз в 10 лет составляет 400 Па (25 м / с).

Расчётные температуры воздуха принимаем по данным фактических наблюдений независимо от напряжения воздушной линии.

Опоры принимаем железобетонные. Провода приняты сталеалюминиевые.

ЛЭП – 35 кВ выполняем с изолированной нейтралью. В этом случае при замыкании фазного провода на землю через заземление будет протекать только небольшой ток, определяемый ёмкостью проводов сети по отношению к земле и номинальным напряжением сети.

Опоры для ЛЭП – 35 кВ выполнены из вибрированного железобетона марок 400, 300, 200. Промежуточные опоры одностоечные. Провода закрепляем штыревыми изоляторами типа ШФ – 35 – Б, установленными на металлической траверсе, а если опоры сложные – то подвесными изоляторами ПФ6 – Б. Пролёты могут быть 70…140 метров в зависимости от климатических условий.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЛЭП - 35 КВ

 

В электрических сетях при передаче электроэнергии происходит падение напряжения на активном и индуктивном сопротивлении проводов.

Алгебраическую разность между напряжением начала и конца линии называют потерей напряжения.

Электрическая нагрузка никогда не остаётся постоянной, меняясь в течение суток и года. Вследствие изменения нагрузки меняется и потеря напряжения в линии, следовательно, и напряжение у потребителя.

Постепенные изменения напряжения, вызываемые изменениями нагрузки в течение суток и года, называются отклонениями напряжения.

Отклонения напряжения влияют на работу приёмников электроэнергии. Наиболее чувствительны к ним осветительные потребители. Пониженное напряжение вызывает снижение светового потока и, следовательно, ухудшает условия освещения. Работа асинхронных электрических двигателей также зависит от значения напряжения. При снижениях напряжения, нормально загруженные двигатели останавливаются - опрокидываются. Кроме того, изоляция двигателей скорее выходит из строя.

В действующих нормах установлено, что напряжение на зажимах токоприёмников не должно повышаться больше чем на 5 % и снижаться также больше чем на 5 % от номинального напряжения. Потеря напряжения в линии непосредственно связана с отклонениями напряжения в ней. Потеря напряжения в линии равна разности между отклонениями напряжения в начале и конце этой линии.

Определяем потерю напряжения в ЛЭП - 35 кВ

 

∆U = ∆Ua + ∆Up,

 

где ∆Ua - активная составляющая потерь напряжения

 

∆Ua = √ 3 r ₀ * Cosφ * I * L, В

 

где r ₀ - удельное активное сопротивление. Для АС – 70 r ₀ = 0,42 Ом / км.

Cos φ - коэффициент мощности. Для смешанной нагрузки Cos φ = 0.83.

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЛЭП

 

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЛЭП

 

Запрещается работать на кранах под линией электропередачи. Работа допускается при условии, что расстояние по горизонтали между крайней точкой машины и ближайшим проводом не менее 1,5 м при напряжении ЛЭП до 20 кВ: 2 м - при напряжении 35 - 110 кВ: 2 м - при напряжении 330 кВ.

ВВЕДЕНИЕ

 

Основой экономики всех индустриальных стран является электроэнергетика. Двадцатый век стал периодом интенсивного развития этой важнейшей отрасли промышленности.

Сооружение электростанций большой мощности стало основой развития энергетики нашей страны. К 1990 г. в стране работали 80 электростанций с установленной мощностью более 1 ГВт каждая, на которых было сосредоточено более половины всей генерирующей мощности. На тепловых электрических станциях работало более 400 энергоблоков единичной мощностью от 150 до 1200 МВт, на атомных электростанциях - энергоблоки мощностью 440, 1000, и 1500 МВт, на гидроэлектростанциях - 600 и 640 МВт.

Быстрыми темпами развивалась атомная энергетика. Высокими темпами развивалось электросетевое хозяйство. Формирование таких крупных объединений, как энергообъединения Северо - Запада, Центра, Средней Волги, Юга, Казахстана, Закавказья, Урала, Северного Кавказа, Средней Азии, Сибири и Востока, позволяло успешно решать задачу создания Единой энергетической системы страны. К 1990 г. почти 2/3 территории страны, где проживало более 80% населения.

Межсистемные связи осуществлялись по линиям электропередачи напряжением 500 кВ. – 30348 км, были введены в эксплуатацию линии напряжением 750 кВ. - 2811 км и 1150 кВ - 958 км.

Важной составляющей политики государства являлась интеграция ЕЭС с энергосистемами зарубежных стран.

1991 г. оказался последним годом, когда электроэнергетика страны была единым централизованно управляемым комплексом. Образование независимых

государств и раздел электроэнергетической собственности между ними привели к коренному изменению структуры управления электроэнергетикой бывшего СССР.

Техническую основу ЕЭС России составляют:

 

- 440 электростанций суммарной установленной мощностью около 220 ГВт;

- ЛЭП общей протяжённостью 3018 тыс. км;

- Единая система диспетчерского регулирования, объединяющая

практически все энергетические объекты в работу с единой частотой

50 Гц.

Организационную основу ЕЭС России составляют:

- РАО «ЕЭС России», выполняющее функции общего координирующего центра, реализующего определённые государством общие условия функционирования и развития ЕЭС России, исходя из общесистемного эффекта, и обеспечивающее в оперативном плане единое диспетчерское управление для повышения экономической эффективности ЕЭС России;

- 74 энергосистемы, осуществляющие поставки электрической и тепловой энергии потребителю на всей территории Российской Федерации;

- 34 крупные электрические станции в качестве самостоятельных субъектов Федерального (общероссийского) оптового рынка электрической энергии (мощности);

- более 300 организаций, обслуживающих основной технологический процесс и развитие в ЕЭС России.

На балансе РАО «ЕЭС России» находится 121 подстанция напряжением 330 кВ и выше, в том числе по классам напряжения: 750 кВ - 7 шт., 500 кВ - 79 шт., 400 кВ. - 1 шт., 330 кВ. - 34 шт., с установленной мощностью 130 тыс. МВА.

Центральное диспетчерское управление (ЦДУ) ЕЭС России расположено в Москве.

Сельские распределительные сети России - это 2,2 млн.км. Сетей напряжением 0,4 - 220 кв. Сети были построены, в основном, в 60 - 70 годы и отработали свой ресурс.

Дальнейшее развитие распределительных сетей пойдёт по линии реконструкции существующих сетей и строительства новых сетей, улучшения качества электроэнергии и повышения надёжности электроснабжения.

По Псковской области протяжённость воздушных линий электропередачи, составляет всего - 41985 км, в том числе линий электропередачи сельскохозяйственного назначения по напряжениям:

35 - 110 кВ - 3667 км

6 - 20 кВ - 23132 км

0,38 кВ - 14461 км.

Техническое состояние сетей ВЛ - 0,4:

Хорошее - 6608 км

Удовлетворительное - 6830,7 км;

Неудовлетворительное - 947 км.

Техническое состояние ВЛ - 10 кВ:

Хорошее - 10335 км;

Удовлетворительное - 11982,9 км;

Неудовлетворительное - 716,1 км;

Непригодное - 98 км.

В Псковской области имеется 10295 подстанций 10/0,4 кВ. Техническое состояние подстанций:

Хорошее - 4368 шт.

Удовлетворительное - 5646 шт.

Неудовлетворительное 201 шт.

Непригодное - 80 шт.

Основной проблемой сельского электроснабжения в Псковской области является низкое качество электроэнергии и недостаточная надёжность электроснабжения.

Для решения этих проблем реконструируют существующие сети, сокращают радиус сетей, применяют секционирование сетей, сети автоматизируют (АПВ, АВР).

 

 

ОБЩАЯ ЧАСТЬ. МАТЕРИАЛЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

 

ЛЭП – 35 кВ расположена на юге Псковской области. ЛЭП передаёт электрическую энергию напряжением 35 кВ от подстанции №57 35 / 10 к подстанции № 46 35 /10 кВ. РТП № 57 двухтрансформаторная. Установленная мощность силовых трансформаторов 2 * 2,5 МВА РТП № 46 однотрансформаторная. Установленная мощность силового трансформатора 1,6 МВА

Расчётная максимальная нагрузка составляет 1600 кВА. Уровень напряжения на шинах 35 кВ РТП 35 / 10 № 57 составляет: при 100 % нагрузке + 5 % номинального напряжения, а при 25 % нагрузке - 0 % номинального напряжения.

Источником электроснабжения является мощная энергосистема. Мощность короткого замыкания на шинах знергосистемы составляет 200 МВА

Потребители смешанного типа. Коэффициент мощности (Cos φ) = 0,83

ЛЭП проходит по территории, относящейся к третьему климатическому району по гололёду. Толщина стенки гололёда на высоте 10 метров над поверхностью земли с повторяемостью один раз в 10 лет составляет 15 мм.

Скоростной напор ветра (Па) на высоте 10 метров с повторяемостью один раз в 10 лет составляет 400 Па (25 м / с).

Расчётные температуры воздуха принимаем по данным фактических наблюдений независимо от напряжения воздушной линии.

Опоры принимаем железобетонные. Провода приняты сталеалюминиевые.

ЛЭП – 35 кВ выполняем с изолированной нейтралью. В этом случае при замыкании фазного провода на землю через заземление будет протекать только небольшой ток, определяемый ёмкостью проводов сети по отношению к земле и номинальным напряжением сети.

Опоры для ЛЭП – 35 кВ выполнены из вибрированного железобетона марок 400, 300, 200. Промежуточные опоры одностоечные. Провода закрепляем штыревыми изоляторами типа ШФ – 35 – Б, установленными на металлической траверсе, а если опоры сложные – то подвесными изоляторами ПФ6 – Б. Пролёты могут быть 70…140 метров в зависимости от климатических условий.