Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, РАЗНОЕ

Проект строительства воздушной линии электропередачи 110 кВ Сергино – Пунга с расширением ОРУ – 110 кВ на подстанции Сергино

irina_k20 2575 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 103 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 16.06.2020
Выпускная квалификационная работа содержит 107 страниц, 3 рисунка, 20 таблиц, 19 источников, 11 приложений. Ключевые слова: воздушная линия, механический расчет воздушной линии, подстанция, открытое распределительное устройство, электрооборудование. Объект исследования: двухцепная воздушная линия 110кВ Сергино-Пунга и ОРУ-110кВ ПС Сергино. В процессе работы проводился механический расчет воздушной линии, расчет токов аварийных режимов для выбора оборудования при реконструкции подстанции, произведен расчет экономической эффективности проекта. Область применения: результаты данной работы могут быть использованы при строительстве ВЛ-110кВ Сергино-Пунга и реконструкции ПС Сергино, которые обеспечат планируемое централизованное электроснабжение потребителей Березовского энергоузла. В процессе работы использовался программный комплекс Microsoft Office из которого использовались следующие программы: Microsoft Word 2016, Microsoft Excel 2016, Microsoft Visio 2016, а также использовалась программа ABBYY FineReader 12.
Введение

Электрическая энергия является одним из основных видов энергии, которая используется человеком почти повсеместно. Большая часть производимой электроэнергии приходится на промышленность, также крупным потребителем электроэнергии является железнодорожный транспорт. Освещение жилищ, улиц городов, производственные и бытовые нужды сел и деревень – все это тоже является крупным потребителем электроэнергии. А производится электроэнергия лишь в немногих местах. Поэтому возникает вопрос о транспортировке электроэнергии, причем на большие расстояния. Транспортировка электроэнергии осуществляется от электрических станций до потребителей посредством электрических сетей, к которым относится воздушная линия электропередач. Воздушной линией электропередачи называется устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изолирующих конструкций и арматуры к опорам, несущим конструкциям, кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и.т.п.). Проектируемые воздушные линии электропередач нового поколения должны соответствовать следующим требованиям: • высокую ремонтопригодность и минимальные затраты при восстановлении после сверхрасчетных воздействий климатических факторов и пожаров; • соответствие российским нормам и современным экологическим требованиям; • соответствие надежности энергоснабжения требованиям ПУЭ и уровню ответственности линии; • максимальную технически и экономически обоснованную пропускную способность; • совершенствование форм и методов организации эксплуатации с использованием современных средств диагностики и прогнозирования сроков службы ВЛ; • совершенствование технологии и качества строительных и монтажных работ; • экономически обоснованные потери энергии; • экономное использование земли; • низкие эксплуатационные расходы; Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка проекта строительства воздушной линии электропередачи 110кВ Сергино – Пунга с расширением ОРУ 110кВ на подстанции Сергино. При проектировании, сооружении и эксплуатации сетей электрических систем приходится решать вопросы конструктивного выполнения воздушных линий электропередачи. Выбор конструкции воздушных линий оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели и надежность работы смежных инженерных сооружений. В общем случае в состав основных вопросов проектирования конструктивной части воздушных линий входит выбор и определение: • материалов и конструкций проводов и грозозащитных тросов; • конструкций и параметров изоляции и линейной арматуры; • расчетных длин промежуточных пролетов линии; • механических нагрузок и сил, действующих на провода; • наибольших стрел провеса проводов и тросов; • выбора материалов, типов и иных характеристик конструкций опор; • расстановки промежуточных, анкерных и анкерных-угловых опор по трассе линии; • выбора материала и типа фундаментов опор и т.д. В ходе выполнения данной работы будут выполнены механические и физико-механические расчеты проектируемой воздушной линий, а также будет рассмотрен вопрос расширения ОРУ 110кВ на ПС Сергино.
Содержание

Введение…………………………………………………………………………….17 1. Описание объекта строительства………………………………………………20 1.1. Описание ПС Сергино и района размещения ВЛ 110кВ Сергино-Пунга……………………………………………………………………...20 1.2. Выбор сечения провода ВЛ электропередачи 110кВ………………….22 1.3. Проверка сечения провода по нагреву……………………………....….22 2. Механический расчет воздушной линии……………………………………...24 2.1. Исходные данные для проектирования………………………………...24 2.2. Определение механических нагрузок на провод от внешних воздействий………………………………………………………………25 2.2.1. Постоянно действующая и удельная нагрузка………………………25 2.2.2. Нормативная гололедная нагрузка на один метр провода………….25 2.2.3. Нормативная ветровая нагрузка, действующая на 1 метр провода без гололеда………………………………………………………………...27 2.2.4. Нормативная ветровая нагрузка, действующая на 1 метр провода с гололедом………………………………………………………………27 2.2.5. Расчетные нагрузки……………………………………………………28 2.2.6. Результирующие нагрузки……………………………........................29 2.3. Определение физико-механических характеристик провода………...29 2.3.1. Определение критических длин пролета графическим методом…..30 2.3.2. Определение критических длин пролета аналитическим методом...33 2.3.3. Определение критической температуры и габаритного пролета…...34 2.4. Выбор изоляторов, арматуры и комплектование гирлянд……………36 2.4.1. Выбор изоляторов для промежуточных опор………………………36 2.4.2. Натяжные изоляторы для анкерных опор…………………………....39 ? 2.5. Построение шаблона для расстановки промежуточных опор…………40 2.6. Проектирование специального перехода……………………………….44 2.7. Расчет грозозащитного троса для промежуточных опор………………46 2.8. Расчет грозозащитного троса для анкерных опор………………………48 2.9. Определение нагрузок, действующих на фундамент опоры…………..48 2.9.1. Нагрузка действующая на промежуточную опору…………………...48 2.9.2. Нагрузка действующая на анкерную опору…………………………..50 2.9.3. Кратковременные нагрузки……………………………………………51 2.10. Расчет грибовидного фундамента-подножника………………………..52 2.10.1. Расчет грибовидного фундамента для промежуточной опоры…….53 2.10.2. Расчет грибовидного фундамента для анкерной опоры…………….55 3. Расширение ОРУ-110кВ ПС Сергино………………………………………….56 3.1. Описание ПС Сергино……………………………………………………56 3.2. Расширение подстанции (электротехнические решения)……………...57 3.3. Выбор силовых трансформаторов для подстанции…………………….57 3.4. Выбор трансформатора собственных нужд…………………………….58 3.5. Выбор марки и сечения проводов линий ВН и НН…………………….59 3.6. Проверка сечен
Список литературы

1. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы седьмого издания с изменениями и дополнениями на 2015г. Издательство ДЕАН, 2015 – 704с. 2. Бацева Н.Л. Специальные вопросы проектирования электроэнергетических систем и сетей: учебное пособие / Н.Л.Бацева. Томск: Издательство. ТПУ, 2008 – 254 с. 3. Гологорский Е.Г., Кравцов А.Н., Узелков Б.М. Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4?500кВ. ? М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. ? 344 с. 4. СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" введено в действие от 01.01.2003. – 36 с. 5. Справочник по проектированию электроэнергетических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. – 376 с. 6. ГОСТ 12965-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 110 и150 кВ. Технические условия. – Введ.1986-07-01. Текст. М. : Изд-во стандартов,1985. 48 c. 7. Справочник по проектированию подстанций 35-500 кВ / под.ред. С.С. Рокотяна и Я.С.Самойлова. – М.: Энергоиздат, 1982.- 352с., ил. 8. Скворцов Ю.В. Организационно-экономические вопросы в дипломном проектировании: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2006. – 399 с. 9. Фатхутдинов Р.А. Производственный менеджмент: Учебник для вузов.6-е изд. – СПб.: Питер, 2008. – 496 с. 10. Электрощит Самара [Офиц. сайт]. URL: https://electroshield.ru (дата обращения: 02.05.2018). ? 11. Сборник «Укрупнённые стоимостные показатели линий электропередачи и подстанций напряжением 35-1150 кВ» 324 тм - т1 для электросетевых объектов ОАО «ФСК ЕЭС» : СТО 56947007-29.240.124-2012 : утв. ОАО «ФСК ЕЭС» : ввод в действие с 09.07.2012. Текст. М. : ОАО «ФСК ЕЭС», 2012. ? 33 c. 12. СанПиН 2.2.4.548–96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. 13. ГОСТ 12.0.003-2015. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. 14. СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории застройки. 15. ГОСТ 12.1.002-84. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах. 16. Об утверждении правил по охране труда при эксплуатации электроустановок: приказ министерства труда и социальной защиты РФ от 24 июля 2013 г. № 328н. 17. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности от 01.08.2003г. 18. Постановление правительства РФ №390 от 25.04. 2012г. "О противопожарном режиме". 19. ТИ Р М-068-2002. Типовая инструкция по охране труда для электромонтера по обслуживанию подстанций.
Отрывок из работы

Описание объекта строительства Проектируемый объект предназначен для повышения надежности электроснабжения потребителей населенных пунктов Приобъе и Пунга Ханты - Мансийского автономного округа и относится к Березовскому энергоузлу схема энергоузла в приложение А. Исходя из возможного максимального роста электропотребления коммунально-бытовой нагрузки и нагрузки промышленных потребителей планируется перевод электроснабжения всех потребителей на централизованное. В настоящее время в Березовском энергоузле нет централизованного электроснабжения, питание потребителей Березовского энергоузла осуществляется автономно от собственных электростанций. Проектом предусмотрен следующий объем работ: строительство ВЛ 110 кВ Сергино–Пунга; расширение ОРУ 110кВ ПС Сергино. Описание ПС Сергино и района размещения ВЛ 110 кВ Сергино-Пунга Проектируемая трасса ВЛ 110кВ Сергино – Пунга проходит по территории Октябрьского и Березовского районов Ханты - Мансийского автономного округа – Югра Тюменской области, по землям городского поселения Приобъе, по землям запаса, по землям сельского поселения Шеркалы, по территории Березовского и Шеркалинского участковых лесничеств. В геоморфологическом отношении равнина на 40-50% занята болотными массивами, с обилием вторичных озер (озерковый комплекс) и обводненных мочажин (грядово-мочажинный комплекс). Растительный мир представлен таежным лесом с преобладанием хвойных пород, таких как сосна сибирская, ель, пихта, кедр сибирский, с примесью осины и березы. ? В пониженных частях рельефа преобладают лиственные породы: береза, осина, ольха и разнообразные кустарники. Болотные участки заняты сфагново-кустарничковой растительностью, залесенные угнетенной сосной. Основные массивы леса находятся на возвышенных участках. Абсолютные отметки местности изменяются в пределах 17-37 метров по Балтийской системе. Краткая характеристика трассы представлена в таблице 1.1. Таблица 1.1 ? Краткая характеристика трассы. Наименование Ед.изм. Количество Длина трассы км 80,253 в том числе: по лесу км 35,782 по кустарнику км 3,015 по болоту км 6,845 по лугу км 30,136 по прочим угодьям км 4,475 Рельеф местности ровный Для повышения надежности электроснабжения потребителей населенных пунктов Приобъе и Пунга Ханты-Мансийского автономного округа запроектирована реконструкция ПС 110/10 кВ Сергино. Существующая подстанция 110/10кВ Сергино выполнена по типу КТПБ (М) - 110/10кВ с силовыми трансформаторами ТРДН-25000/110 УХЛ1, изготовления ОАО «Самарский завод «Электрощит». В соответствии с заданием на проектирование предусмотрено сооружение ОРУ 110кВ по схеме 110-13 «две рабочие и обходная системы шин» с шестью линейными ячейками. При расширении подстанции предусматривается демонтаж существующего ОРУ 110кВ, строительство и монтаж нового РУ. Сооружения открытой части ПС (порталы ошиновки, прожекторные мачты, опоры под оборудование) приняты из унифицированных железобетонных и металлических конструкций. Ограждение подстанции принято высотой 2,5 м, из железобетонных панелей. Выбор сечения провода ВЛ электропередачи 110 кВ При проектировании ВЛ напряжением до 500кВ включительно, выбор сечения электрических проводников осуществляется по условиям нагрева и экономической плотности (1.1): (1.1) где Sэк ? экономическое сечение провода, мм2; Iр ?; расчетный ток в час максимума энергосистемы данного элемента сети, А; Jэк ? нормированное значение экономической плотности тока, для заданных условий работы, выбираемое по ПУЭ, А/мм2. Для алюминиевых неизолированных проводов Jэк = 1,1. мм2. (1.2) Ближайшее нормируемое сечение составляет 70 мм2, но для воздушных линий электропередачи (ВЛ) напряжением 35кВ и выше для северной климатической зоны должны применяться только сталеалюминиевые провода, при этом для ВЛ 110кВ и выше сечение проводов по алюминию должно быть не менее 120 мм2. Параметры линии электропередачи приведены в таблице 1.2. Таблица 1.2 – Параметры линии электропередачи АС-120/19 Uном, кВ L, км 110 80,2 0,244 0,427 2,658 19,57 34,24 213,17 Проверка сечения провода по нагреву Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов. При проверке на нагрев принимается расчетный ток в час максимума энергосистемы. Максимальный расчетный ток одной цепи ВЛ 110кВ Сергино - Пунга в нормальном режиме работы сети достигает 73 A. Максимальный расчетный ток в послеаварийном режиме работы сети (аварийное отключение одной цепи ВЛ 110 кВ Сергино - Пунга с переводом нагрузки на оставшуюся в работе секцию шин) достигает 146 А. Осуществим проверку, выбранного сечения, по условию длительно допустимой токовой нагрузки (1.3): (1.3) где Iн.б. ? наибольшее значение тока в послеаварийных и ремонтных режимах электрической сети, А Iдоп – допустимый ток, А, для провода марки АС-120/19 Iдоп = 390 А. За наибольшее значение тока принимаем ток, протекающий в линии при послеаварийном режиме работы сети, Iн.б = 146 А, тогда 146 < 390А. Вывод: в соответствии с полученными результатами расчетов рекомендуется использовать сталеалюминиевые провода марок АС или АСК с сечением провода по алюминию не менее 120 мм2. ? Механический расчет воздушной линии Исходные данные для проектирования Проектируемая двухцепная ВЛ 110 кВ Сергино – Пунга проходит по территории Октябрьского и Березовского районов Ханты-Мансийского автономного округа – Югра Тюменской области. Климат в районе прохождения трассы умеренный с холодной и продолжительной зимой, коротким жарким летом с короткими промежутками межсезонья. По воздействию на технические изделия и материалы климат определен как «холодный». Таблица 2.1 – Данные по местности Параметр Значение Район по ветру (напор ветра, Па) II[500] Район гололеду (толщина стенок гололеда, мм) II [15] Напор ветра при гололеде, Па 240 ?50°С 35°С Минус 5°С Среднегодовая продолжительность гроз, час 40-60 Степень загрязнения атмосферы 2 Сейсмичность 5 Протяженность трассы, L, км 80,253 Марка провода АС?120/19 Трасса линии электропередачи 110кВ имеет протяженность 80,253км. Для прокладки двухцепной линии электропередач используются двухцепные опоры промежуточные и анкерные. Провода подвешены на стальных промежуточных опорах марки П110-6В и на анкерных опорах марки У110-2 чертеж опор выполнен в приложениях Б и В. Технические данные используемого провода приведены в таблице 2.2. ? Таблица 2.2 – Технические данные провода АС?120/19 Параметр Провод Сердечник Проводник 136,8 18,8 118 15,2 5,6 ? 471 ? ? Определение механических нагрузок на провод от внешних воздействий Постоянно действующая и удельная нагрузка Постоянно действующая нагрузка на 1м от собственного веса провода рассчитывается по формуле (2.1): (2.1) где МП = 471 – вес провода, кг; g – ускорение свободного падения, м/с2. Удельная нагрузка ?п от собственной массы провода (2.2): (2.2) где Fпр – сечение провода, мм2. Нормативная гололедная нагрузка на один метр провода (2.3) где ki, kd, – коэффициенты, учитывающие изменения толщины стенки гололеда по высоте и в зависимости от диаметра провода [1, табл. 2.5.4]; bэ – толщина стенки гололеда; dп – диаметр провода; ? = 0,9 г/см3. Высоту расположения приведенного центра тяжести проводов над поверхностью земли находят по формуле (2.4): , (2.4) где hср - среднеарифметическое значение высоты крепления проводов к изоляторам, м; f - стрела провисания провода в середине пролета, м. Примем: , Определим стрелу провисания. Отношение сечений алюминиевой части провода и сечения стального сердечника провода: Допустимое напряжение при среднегодовой температуре для сталеалюминевых проводов сечением 150–800 мм2, F_A/F_C =6,28 составляет 90 Н/мм2. Примем длину пролета l = 250м Стрела провисания провода по формуле (2.5): (2.5) Высота расположения приведенного центра тяжести: Так как высота расположения центра тяжести меньше 25 м, то ki =1,0 При d=10; kd = 1; при d=20; kd = 0,9 Тогда при d=15; kd = 0,95 , . Нормативная ветровая нагрузка, действующая на 1 метр провода без гололеда Нормативная ветровая нагрузка без гололеда, действующая на 1м провода рассчитывается по выражению (2.6): (2.6) где ?w– коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ, принят равным 0,7 [1, п. 2.5.52]; kl - коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, равный 1 [1, п. 2.5.52]; kw – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности, принят равным 0,89 [1, табл. 2.5.2]; Сх - коэффициент лобового сопротивления, принимаемый равным 1,2 для проводов покрытых гололедом, диаметром 20 мм и более [1, п. 2.5.52]; W0– нормативное ветровое давление F - площадь продольного диаметрального сечения провода: , . Нормативная ветровая нагрузка, действующая на 1 метр провода с гололедом Ветровая нормативная нагрузка, действующая на 1 метр провода с гололедом определяется по формуле (2.7): , (2.7) ? - угол между направлением ветра и осью ВЛ, принимаем 90; F– площадь продольного диаметрального сечения провода. Расчетные нагрузки Расчётная гололедная на один метр провода (2.8): (2.8) где ?пw ? коэффициент надежности по ответственности, равен 1 [1, п.2.5.55]; ?р? региональный коэффициент, принят равным 1 [1, п.2.5.55]; ?f ? коэффициент надежности по гололедной нагрузке, равный 1,3 [1, п.2.5.55]; ?d - коэффициент условий работы, равный 0,5. [1, п.2.5.55]. Расчетная удельная гололедная нагрузка (2.9): (2.9) Расчётная нагрузка от давления ветра. Расчётная нагрузка Pwпг от давления ветра на один метр провода определяется по формуле (2.10): , (2.10) Удельная расчетная нагрузка от давления ветра на провод (2.11): (2.11) Расчетная ветровая нагрузка на 1 метр провода с гололедом по формуле (2.12): (2.12) Расчетная удельная ветровая нагрузка с гололедом (2.13): (2.13) Результирующие нагрузки Результирующая нагрузка от веса провода и веса гололеда: Удельная результирующая нагрузка от массы провода и массы гололеда: Результирующая нагрузка на провод без гололеда от давления ветра: Удельная результирующая нагрузка на провод без гололеда от давления ветра: Результирующая нагрузка на провод с гололедом от давления ветра: Удельная результирующая нагрузка на провод с гололедом от давления ветра: Наибольшей нагрузкой является результирующая нагрузка на провод с гололедом от давленияветра таблица нагрузок в приложении Д.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Разное, 39 страниц
4000 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg