Проектирование электротехнической части подстанции напряжением 220/20 кВ для электроснабжения потребителей, расположенных в Северном и Северо-Восточном округах г. Москвы (дипломная работа)

Раздел I. Общая пояснительная записка
1.1. Основания для разработки проекта……………………………..…………. 7
1.2. Общие положения…………………………………………………………... 8
1.3. Характеристика площадки строительства…………………………............. 9
1.3.1. Местоположение……………………………………………………... 9
1.3.2. Климатические условия……………………………………………... 9
1.4. Основные технические решения………….……………………………….. 10
1.4.1. Электротехнические решения……………..………………………... 10
1.4.1.1. Главная электрическая схема подстанции……………...….. 10
1.4.1.2. Релейная защита и автоматика подстанции…………..……. 12
1.4.1.3. Автоматизированные системы управления, измерения, сигнализации и учета (АСУТП, АИИС КУЭ)……………...
12
1.4.1.4. Диспетчерское управление и телемеханика………………... 14
1.4.1.5. Компоновочные решения…...……………………………….. 15
1.4.1.6. Заземление и молниезащита…………………………...……. 17
1.4.2. Отопление, вентиляция и кондиционирование………..…………… 17
1.4.2.1. Отопление…..………………………………………………… 17
1.4.2.2. Вентиляция……..…………………………………………….. 18
1.4.3. Охрана окружающей среды……...………………………………….. 20
1.4.3.1. Защита воздушного бассейна………..……………………… 20
1.4.3.2. Защита водного бассейна……………………..……………... 20
1.4.3.3. Защита от воздействия электрического поля………………. 21
1.4.3.4. Защита от шумового воздействия…………………………... 21
Раздел II. Расчеты и выбор оборудования
2.1. Выбор электрических схем распределительных устройств и силовых трансформаторов……………………………………………………………
23
2.1.1. Главная электрическая схема………………………………..……… 23
2.1.2. Схема питания собственных нужд подстанции……………………. 24
2.2. Расчет токов короткого замыкания…….………………………………….. 28
2.3. Выбор кабеля……………………….……………………………………….. 33
2.3.1. Выбор кабеля 20 кВ по рабочему и продолжительному режиму… 33
2.3.1.1. По экономической плотности тока………...……………….. 33
2.3.1.2. По нагрузочной способности…...…………………………… 34
2.3.2. Выбор реактора………...…………………………………………….. 36
2.4. Выбор электрических аппаратов……….………………………………….. 37
2.4.1. РУ 220 кВ……………………………...……………………………… 37
2.4.1.1. Выбор выключателей…………………………………………. 37
2.4.1.2. Выбор разъединителей……………………………………….. 38
2.4.1.3. Выбор трансформаторов напряжения……………………….. 38
2.4.1.4. Выбор трансформаторов тока………………………………... 39
2.4.1.5 Выбор ограничителей перенапряжения……………………... 40
2.4.2. РУ 20 кВ……………………………………………………………….. 42
2.4.2.1. Выбор выключателей………………..……………………….. 42
2.4.2.2. Выбор разъединителей………..……………………………… 44
2.4.2.3. Выбор трансформаторов напряжения……………………….. 44
2.4.2.4. Выбор трансформаторов тока……………..………………..... 45
2.4.3. Выбор аппаратов защиты в присоединении ТСН………………….. 46
2.4.4. Выбор аккумуляторной батареи…………………………………….. 47
2.5. Основные компоновочные решения………………………………………. 48
2.5.1. Здание подстанции…………………………………………………… 48
2.5.2. Зал КРУЭ-220 кВ…………………………………………………….. 48
2.5.3. Камеры силовых трансформаторов 220/20 кВ……........................... 50
2.5.4. Камеры групповых реакторов……………………………………..... 52
2.5.5. КРУ-20 кВ…………………………………………………………….. 53
2.5.6. Компоновка вспомогательных помещений………………………… 54
2.6. Заземление и молниезащита……………………………………………….. 55
2.7. Электроосвещение………………………………………………………….. 58
2.8. Релейная защита и вторичная коммутация, управление, измерения и учет электроэнергии…………………………...……………………………
60
2.9. Система диспетчерского управления……………….……………………... 65
Раздел III. Энергоэффективность
3.1. Объемно-планировочные и конструктивные решения…………………... 67
3.2. Мероприятия по энергоэффективности, предусмотренные в электротехнической части проекта……...………………………………...
67
3.3. Отопление, вентиляция и кондиционирование…….……………………... 68
3.4. Расчеты…………………………………………….………………………… 69
3.4.1. Расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания……..…………………………………………………………..
69
3.4.2. Производственная часть здания подстанции….…………………… 70
3.4.3. Административно-бытовая часть здания………………..…………. 72
3.4.4. Расчет ограждающих конструкций «теплового» подвала……..….. 74
3.4.5. Теплоэнергетические параметры здания………...…………………. 75
Раздел IV. Автоматизированная система управления технологическим процессом
4.1. Основные положения……………………. …………………………………. 80
4.2. Цели создания АСУ ТП ПС…………………….…………………………… 80
4.3. Состав автоматизированных функций……………….…………………….. 81
4.3.1. Информационные функции…………………………………………... 82
4.3.1.1. Сбор и обработка аналоговых сигналов……………………... 82
4.3.1.2. Сбор и обработка дискретных сигналов…………………….. 82
4.3.1.3. Отображение информации оперативному персоналу………. 82
4.3.1.4. Технологическая сигнализация……………………………… 83
4.3.1.5. Регистрация событий…………………………………………. 83
4.3.1.6. Регистрация аварийных процессов…………………………... 84
4.3.1.7. Архивация информации……………………………………… 84
4.3.1.8. Самодиагностика оборудования АСУ ТП ПС………………. 85
4.3.2. Управляющие функции………………………………………………. 85
4.3.2.1. Дистанционное управление…………………………………... 85
4.3.2.2. Автоматическое регулирование……………………………… 86
4.3.2.3. Релейная защита и автоматика………………………………. 86
4.3.2.4. Локальная вычислительная сеть и каналы связи…………… 87
4.4. Размещение программно-аппаратных средств…………………………….. 88
Раздел V. Автоматизированная система управления технологическим процессом
5.1. Назначение АИИС КУЭ…………………………………………………….. 89
5.2. Цели, основные функции и область использования АИИС КУЭ подстанции…………………..……………………………………………….
89
5.3. Описание процесса деятельности……….………………………………….. 91
5.4. Структура автоматизированной информационно-измерительной системы……………………………………………………………………….
92
5.5. Взаимосвязь АИИС КУЭ подстанции со смежными системами……….. 94
Раздел VI. Охрана окружающей среды
6.1. Определение величин вредных выбросов и приземных концентраций…………...……………………………………………………
95
6.2. Расчет выброса загрязняющих веществ от трансформаторов……………. 95
6.3. Расчет выброса загрязняющих веществ от элегазового оборудования…………………………………………………………………
98
6.4. Расчет выброса загрязняющих веществ от аккумуляторной батареи……. 99
6.5. Предложения по нормативам ПДВ (ВСВ)…………………………………. 101
6.6. Контроль за соблюдением нормативов ПДВ (ВСВ)………………………. 102
6.7. Определение санитарно-защитной зоны……………………………............ 102
6.8. Защита биообъектов от воздействия на них электрического поля……….. 102
Раздел VII. Экономическое обоснование инвестиционного проекта
7.1. Исходные данные ………….……………………………………….……….. 106
7.2. Расчет операционных показателей деятельность предприятия……….….. 107
7.3. Расчет себестоимости распределения электроэнергии……………………. 107
7.4. Расчет плана финансирования инвестиционного проекта…………........... 108
7.5. Определение потребности в финансировании проекта…………………… 109
7.6. Оценка финансово-экономической эффективности инвестиций………… 111
7.6.1. Определение рентабельности проекта…………………………......... 111
7.6.2. Определение чистой приведенной стоимости проекта…………….. 112
Раздел VIII. Охрана и условия труда работников
8.1. Оценка условий труда работников……….…………………………………. 115
8.1.1. Возможные факторы риска…………………………………………… 115
8.1.2. Оценка условий труда…………………………………………………. 116
8.2. Обеспечение безопасных и благоприятных условий труда……………….. 117
8.2.1. Группы проектируемых мероприятий по профилактике воздействия опасных и вредных производственных факторов…….
118
8.2.2. Защита работников от опасности механического травмирования…. 118
8.2.3. Защита работников от поражения электрическим током…………… 120
8.2.4. Решения по микроклимату…………………...……………………….. 121
8.2.5. Освещение……………………………………………………………… 122
8.3. Адаптация работников к повышенному риску………….…………………. 123
8.3.1. Решения по применению средств индивидуальной защиты……….. 123
8.3.2. Организация обязательных предварительных и периодических медицинских осмотров..………………………………………………
124
Раздел IX. Установление охранных зон объектов электросетевого хозяйства
9.1. Общие положения……………….…………………………………………… 126
9.2. Оформление разрешения…………….………………………………………. 126
9.3. Постановка охранной зоны на кадастровый учет……….…………………. 127
9.4. Права сетевой организации…………………………………….……………. 129
Список литературы……………………………………………………………… 133