Контрольная работа: Основы проектирования и эксплуатации систем электроснабжения

,

Потери электроэнергии в параллельно работающих трансформаторах:

,

Издержки на покрытие потерь электроэнергии:

,

4. Сравнение вариантов электропитания объекта

Суммарные годовые эксплуатационные издержки в сети за год по формуле: трансформатор электропередача кабельный

(4.1)

Критерием экономичности схемы электроснабжения или конструктивного ее решения является минимум годовых приведенных затрат:

, (4.2)

где нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (исходные данные); капитальные единовременные вложения, руб.

Расчет для U_1ном=110 кВ

Определим суммарные годовые эксплуатационные издержки в сети за год:

,

Годовые приведенные затраты для 110 кВ:

,

Расчет для U_2ном=35 кВ

Определим суммарные годовые эксплуатационные издержки в сети за год:

,

Годовые приведенные затраты для 35 кВ:

,

Заключение

В работе были произведены расчеты для выбора основных элементов схемы, а также посчитаны капиталовложения и текущие издержки для двух заданных напряжений: 110 кВ и 35 кВ. Результаты расчетов сведены в таблицу №12.

Таблица №12 Выбранное оборудование, капиталовложения, издержки и затраты для напряжения 110 кВ и 35 кВ

Так как сравниваемые варианты имеют одну и ту же главную схему электрических соединений, одинаковый состав типовых элементов оборудования и сооружений, каждый из вариантов обеспечивает одинаковый уровень надежности электроснабжения. Расчетные затраты для схемы на 110 кВ выше, чем затраты для схемы на 35 кВ на 42 %. Экономически эффективнее вариант схемы внешнего электроснабжения на 35 кВ.

Принципиальные электрические схемы подстанций 110 и 35 кВ приведены в приложении А и Б соответственно.

Список использованных источников

1. Методические указания к выполнению расчетно-графического задания по дисциплине «Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения».

2. «Допустимые длительные токи и мощности для неизолированных проводов марок АС, АСК». [Электронный ресурс] - https://e-kc.ru/price/provod-as .

3. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. / Под общ. ред. А. А. Фёдорова. Т 2. Электрооборудование. - М.:Энергоатомиздат, 1987г. - 592 с.

4. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. - М.: 1987. - 368 с.

5. «Коэффициенты загрузки трансформаторов на подстанциях». [Электронный ресурс], - https://studfiles.net/preview/388663/page:3/ - статья в интернете.

6. «СТО 56947007-29.240.014-2008». [Электронный ресурс]. - http://www.cius-ees.ru/uploaded/document_files/64/STO_56947007-29.240.014-2008_ukrupnennye_pokazateli_stoimosti.pdf - статья в интернете.

7. ООО «Завод Силовые Трансформаторы», прайс-листы. [Электронный ресурс], - http://www.e45.ru/prajs-listyi/maslyanyie-transformatoryi/

8. «Каталог товаров - Промышленные и оптовые товары». [Электронный ресурс]. - https://novosibirsk.tiu.ru/b2b - статья в интернете.

9. «Промсервис», прайс-лист, разрядники. [Электронный ресурс], - http://promservise.org/index.php/component/virtuemart/razryadnik

10. «Характеристики проводов АС35, АС50, АС70, АС95, АС120». [Электронный ресурс]. - http://www.k-komplekt.ru/?%2Fstart%2Fcatalog%2Fnewpage18.

Приложения

Приложение А

Приложение Б

Введение

Электрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии, называется линией электропередач [1]. В свою очередь линии электропередач выполняются кабельными (КЛ), воздушными (ВЛ) и кабельно-воздушными (КВЛ) линиями.

Кабельной линией называется линия для передачи электроэнергии или отдельных импульсов ее, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла [2].

Как правило, кабельные линии прокладывают в местах, где затруднено строительство ВЛ - в городах, поселках, на территории промышленных предприятий. Они имеют определенные преимущества - закрытая прокладка, обеспечивающая защиту от атмосферных воздействий (ветер, гроза, обледенение), КЛ имеют большую надежность и безопасность в эксплуатации. Поэтому, несмотря на их большую стоимость и трудоемкость сооружения, кабельные линии широко применяют в сетях внешнего и внутреннего электроснабжения.

В России наибольшее распространение получили сети 6-10 кВ, на их долю приходится около 50 % протяженности сетей среднего напряжения [3]. В большинстве случаев такие сети выполняются кабельными линиями.

Сам кабель представляет собой сложное техническое решение, в котором в обязательном порядке должны быть учтены следующие факторы: защита от механических повреждений, защита от влаги, изоляция и экранирование жил, допустимая температура нагрева и другие факторы.

Повреждение кабеля представляет серьезную опасность для наиболее ответственных потребителей, приводит к убыткам энергоснабжающих организаций. Кроме того, ликвидация аварий занимает большее количество времени. Поэтому своевременное выявление факторов, оказывающих влияние на целостное состояние кабеля, правильная эксплуатация КЛ в соответствии с техническими нормами, правилами и инструкциями позволяют избежать вышеизложенных проблем.

1. Эксплуатация кабельных линий электропередачи

Эксплуатация кабельных ЛЭП должна проводиться только при условии, что все работает исправно. Необходимо вести наблюдение и контроль над трассами КЛ и их нагрузкой.

Техническое обслуживание кабельных линий электропередачи

Техническое обслуживание кабельных линий электропередач при их нормальной бесперебойной работе должно производиться строго в установленные сроки. В случае экстренных ситуаций и необходимости ремонта обслуживание производится по необходимости - незамедлительно.

Первое, что выполняется при техническом обслуживании - это осмотр на предмет наличия видимых повреждений. К таковым, например, можно отнести, повреждение целостности изоляционного покрытия и выход на поверхность высоковольтного кабеля. Также осматриваются соединения.

Следующий этап - измерение сопротивления в жилах, в местах их соединения и крепления проводов.

Третьим этапом проверяются колодцы кабельных линий и все функциональные элементы в них.

Далее, осуществляется проверка и допуск к эксплуатации кабельных линий, проводится осмотр близлежащей территории и деятельности, которая на них ведется.

Кроме того, проверяют наличие знаков, указывающих на наличие ЛЭП в данной местности.

Также проводится контроль теплового режима проводников во время их эксплуатации [4].

Заключительным этапом является составление протоколов, выполняются записи о проверке кабеля с указанием даты проведения осмотра и работ, лиц, выполняющих проверку и ответственных за выполнение.

1.1 Осмотр кабельных линий

Необходимо следить, чтобы кабельная линия (трасса) содержалась в чистоте, вблизи нее не было ненужных предметов, мешающих проведению работ по ликвидации аварий и ремонту кабелей, проложенных в земле. Поверхностный слой земли на трассе не должен иметь провалов, размывов и других неровностей, которые могут вызвать повреждение кабелей. Следует обращать внимание на обеспечение сохранности кабелей при выполнении земляных работ вблизи кабельных трасс. Также работы можно проводить только по предварительному согласованию с главным энергетиком предприятия. В необходимых случаях он устанавливает надзор за ходом работ, с тем, чтобы обеспечить сохранность проложенных кабелей.

В туннелях, коллекторах и аналогичных кабельных сооружениях обращают внимание на содержание их в чистоте (отсутствие остатков материалов и др.). Осмотр этих сооружений обычно проводят два лица, сначала проверяя с помощью газоанализатора отсутствие в них газа. Затем проверяют состояние освещения и вентиляции; измеряют внутреннюю температуру, которая не должна превышать температуру наружного воздуха более чем на 10 °С; осматривают антикоррозионные покровы кабелей, внешнее состояние муфт; следят за отсутствием натяжений, смещений, провесов кабелей и т.п. Кабельные туннели должны быть оборудованы средствами для отвода ливневых и почвенных вод. Эти средства должны находиться в исправном состоянии. На открыто проложенных кабелях, должны быть стойкие к воздействию окружающей среды бирки, прикрепляемые в начале и конце кабеля и через 50 м. На этих бирках указываются: марка и сечение кабеля, напряжение, номер или другое условное обозначение линии. На бирках муфт должны быть отмечены номер муфты и дата ее монтажа [5].

Особое внимание обращают на кабели, проложенные в районах прохождения электрифицированного транспорта. В течение первого года эксплуатации такой кабельной линии необходимо не менее 2 раз измерять уровни потенциалов и блуждающих токов [6].

Правилами охраны электрических сетей для КЛ, проложенной в земле, устанавливается охранная зона в размере 1 м с каждой стороны от крайних кабелей. Любые работы в охранной зоне КЛ должны выполняться с разрешения и под наблюдением организации, эксплуатирующей кабель.

Все замеченные при осмотрах дефекты и неисправности КЛ заносятся в листок осмотра. Эти дефекты и неисправности в зависимости от их характера устраняются при текущем техническом обслуживании.

Периодичность осмотров КЛ

Периодичность осмотров устанавливает главный энергетик предприятия, руководствуясь местными условиями.

Необходимо учитывать, что ПТЭ предписывается следующая периодичность осмотров кабельных линий:

Осмотры КЛ напряжением до 35 кВ должны проводиться в следующие сроки:

- трасс кабелей, проложенных в земле, - не реже 1 раза в 3 месяца;

- трасс кабелей, проложенных на эстакадах, в туннелях, блоках, каналах, галереях и по стенам зданий, - не реже 1 раза в 6 месяцев;

- кабельных колодцев - не реже 1 раза в 2 года;

- подводных кабелей - по местным инструкциям в сроки, установленные ответственным за электрохозяйство Потребителя.

Осмотры КЛ напряжением 110-220 кВ должны проводиться:

- трасс кабелей, проложенных в земле, - не реже 1 раза в месяц;

- трасс кабелей, проложенных в коллекторах и туннелях, - не реже 1 раза в 3 месяца;

- подпитывающих пунктов при наличии сигнализации давления масла (жидкости) - не реже 1 раза в месяц; подпитывающих пунктов без сигнализации давления масла (жидкости) и подводных кабелей - по местным инструкциям в сроки, установленные ответственным за электрохозяйство Потребителя.

Для КЛ, проложенных открыто, осмотр кабельных муфт напряжением выше 1000 В должен производиться при каждом осмотре электрооборудования.

Периодически, но не реже 1 раза в 6 месяцев выборочные осмотры КЛ должен проводить административно-технический персонал.

В период паводков, после ливней и при отключении КЛ релейной защитой должны проводиться внеочередные осмотры.

Сведения об обнаруженных при осмотрах неисправностях должны заноситься в журнал дефектов и неполадок. Неисправности должны устраняться в кратчайшие сроки [7].

1.2 Профилактические измерения и испытания

Особое внимание при техническом обслуживании КЛ уделяется кабельной изоляции. Одним из средств контроля состояния изоляции является измерение ее сопротивления, выполняемое мегаомметром. Схемы измерения фазной и междуфазной изоляции кабеля показаны на рис. 1.2.1. Отсчет величины сопротивления изоляции осуществляется приблизительно через 1 минуту после начала процесса измерения. Сопротивление изоляции кабелей на напряжение до 1 кВ должно быть не менее 0,5 МОм. Сопротивление изоляции кабелей на напряжение выше 1 кВ не нормируется [8].