Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/29659| Назва: | Підвищення ефективності функціонування електричних мереж 110/10 кВ |
| Інші назви: | Improving the efficiency of the 110/10 kV power lines operation |
| Автори: | Петренко, Любомир Васильович Petrenko, Lubomуr. |
| Приналежність: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Бібліографічний опис: | Петренко Л. В.Підвищення ефективності функціонування електричних мереж 110/10 кВ : дипломна робота магістра за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“/ Л. В. Петренко. — Тернопіль: ТНТУ, 2019. — 125 с. |
| Дата публікації: | 21-гру-2019 |
| Дата внесення: | 23-гру-2019 |
| Видавництво: | ТНТУ імені Івана Пулюя |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії, Тернопіль, Україна |
| Науковий керівник: | Савків, Володимир Богданович |
| Члени комітету: | Левицький, Віталій Васильович |
| УДК: | 621.316.1 |
| Теми: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка понижувальна підстанція remote substance електрична мережа ефективність комутаційне обладнання electric network efficiency comuting equipment |
| Кількість сторінок: | 125 |
| Короткий огляд (реферат): | У дипломній роботі проведено модернізацію трансформаторної підстанції 35/10 кВ з використанням сучасного комутуючого обладнання для забезпечення надійності й ефективності постачання електроенергії споживачам. Досліджені моделі зменшення втрат потужності, втрат напруги та отримання економічного ефекту в електромережах 110/10 кВ при їх реконструкції на напругу 110/20 кВ. Встановлено, що реконструкція електромереж на напругу 20 кВ з використанням інноваційних технологій дозволить збільшити їх пропускну здатність в 2-2,5 рази в порівнянні з мережами 6-10 кВ в межах тієї ж території, а використання малогабаритних розподільчих пристроїв та щоглових трансформаторів заводської готовності призведе до зменшення їх вартості. Виконаний розрахунок струмів короткого замикання кіл навантажень 35/10 кВ, на основі яких здійснено вибір захисного обладнання. In this diploma paper the modernization of the 35/10 kV transformer substation with the use of modern switching equipment to ensure the reliability and efficiency of electricity supply to consumers has been carried out. Models reduction of the power losses, voltage losses and obtaining economic effect in 110/10 kV power grids during their reconstruction to 110/20 kV voltage has been investigated. It is established that the reconstruction of 20 kV power grids with the use of innovative technologies will allow to increase their capacity by 2-2,5 times in comparison with 6-10 kV networks within the same territory, and the use of small switchgear and mast transformers of factory readiness to reduce their value. The calculation of short circuits currents of 35/10 kV loads, on the basis of which the choice of protective equipment are executed. |
| Зміст: | ЗМІСТ ВСТУП ……………………………………………………………………… 9 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА .......………………………………………….. 12 1.1 Трансформаторна підстанція як основна комірка електроенергетичної системи .......................................................... 12 1.2 Аналіз трансформаторної підстанції 35/10 кВ та її району електропостачання ............................................................................ 15 1.3 Аналіз технічного стану комутаційного обладнання ПС 35/10 кВ ....................................................................................... 15 1.4 Аналіз потужності режимів і ефективності роботи підстанції .................................................................................................. 16 1.5 Мікропроцесорний пристрій релейного захисту та автоматики МРЗС-05-01 ....................................................................................... 20 1.6 Висновки до розділу ....................................................................... 25 2 НАУКОВО–ДОСЛІДНА ЧАСТИНА .......……………………………….. 27 Дослідження ефективності переведення електричних мереж на напругу 20 кВ .................................................................................... 27 2.1 Необхідність модернізації електричних мереж середнього класу напруги ............................................................................................... 27 2.2 Дослідження ефективності впровадження електричних мереж номіналом 20 кВ ................................................................................ 30 2.3 Висновки до розділу ……..........................................……………... 34 3 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА …………......…………………………….. 36 3.1 Вибір силових трансформаторів модернізованої трансформаторної підстанції ..............................………………… 36 3.2 Розрахунок навантажень на шинах 10кВ підстанції 35/10 кВ ...... 37 3.3 Оцінка можливих варіантів модернізації первинної електричної схеми підстанції 35/10 кВ ................................................................ 40 3.4 Висновки до розділу ......................................................................... 45 4 ПРОЕКТНО–КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА ……………….......….. 46 4.1 Розрахунок струмів короткого замикання ..................................... 46 4.2 Вибір схеми живлення підстанції та її основних функціональних елементів на стороні 35 кВ .............................................................. 50 4.3 Вибір високовольтних вимикачів навантаження на стороні 35 кВ ...............................................................................................… 52 4.4 Вибір роз’єднувачів розподільчого пристрою35 кВ ..................... 55 4.5 Вибір приладів обліку і контролю електроенергії ......................... 57 4.6 Вибір трансформаторів струму 35 кВ ............................................. 58 4.7 Вибір трансформаторів напруги 35 кВ ........................................... 60 4.8 Вибір обмежувачів перенапруги 35 кВ ........................................... 61 4.9 Загальна характеристика елементів підстанції на стороні 10 кВ ................................................................................................... 63 4.10 Вибір високовольтних вимикачів навантаження на стороні 10 кВ ................................................................................................... 65 4.11 Вибір трансформаторів струму 10 кВ ........................................... 67 4.12 Вибір трансформаторів напруги 10кВ .......................................... 70 4.13 Вибір шинних роз’єднувачів напруги 10 кВ ................................ 72 4.14 Вибір трансформатора власних потреб ......................................... 74 4.15 Вибір запобіжників та автоматичних вимикачів ......................... 75 4.16 Вибір обмежувачів перенапруги 10 кВ ......................................... 78 4.17 Розрахунок штучного заземлення та грозозахисту ПС 35/10 кВ ....................................................................................... 79 4.18 Обґрунтування приладів компенсації реактивної потужності ... 86 4.19 Висновки до розділу ...................................……………………… 87 5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА …………….......…………………………….. 88 Дослідження досвіду побудови розподільних електромереж середнього класу напруги ................................................................ 88 5.1 Дослідження динаміки втрат електроенергії в електромережах європейських країн ..................................................................…… 88 5.2 Розподільні мережі Фінляндії. Особливості схемних рішень ................................................................................................ 90 5.3 Висновки до розділу ....................................................................... 96 6 ОБҐРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ….....……….. 98 6.1 Аналіз економічної ефективності електроенергетичної системи з традиційними і відновлюваними джерелами енергії ................................................................................................. 98 6.2 Розрахунок економічної ефективності вибору трансформаторів власних потреб .................................................................................. 103 7 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ …....................................................................………………... 109 7.1 Аналіз безпеки електропостачання міськими електричними мережами ........................................................................................... 109 7.2 Роль цивільного захисту в системі національної безпеки ............. 113 8 ЕКОЛОГІЯ …………………….......………………………………………. 116 8.1 Проблеми використання планетарної енергетики ......................... 116 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ ….......…………… 120 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ………………….......……………………………… 122 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/29659 |
| Власник авторського права: | © Петренко Л. В., 2019 |
| Перелік літератури: | 1. Артем’єв С. Р. Уточнення ролі цивільного захисту в системі національної безпеки / С. Р. Артем’єв, О. Д. Малько // Матеріали 20-ї ВНПК «Сучасний стан цивільного захисту України та перспективи розвитку» (9–10 жовтня 2018 р., м. Київ) : Зб. тез доп. – К., 2018. – С. 24–26. 2. Батлук В. А. Охорона праці. Підручник / В. А. Батлук, М. П. Кулик, Р. А. Яцюк. – Львів : Вид-цтво НУ «Львівська політехніка», 2009, 360 с. 3. Бахор З. М. Техніко-економічні аспекти впровадження електричних мереж напругою 20 кВ / З. М. Бахор, А. Б. Козовий та ін. // Вісник Він. політехн. ін-ту. – 2018. - №1. – С. 53–58. 4. Бень Т. Г. До визначення економічної ефективності інвестицій // Економіка України. – 2007. - №4. – С. 12–19. 5. Бойчик І. М. Економіка підприємства. Навч. посіб. – Вид. 2-е, доп. і перероб. – К. : Атіка, 2007. – 528 с. 6. Бойчук Ю. Д. Екологія і охорона навколишнього середовища. Навч. посібн. / Ю Д. Бойчук, Е. М. Солошенко, О. В. Бугай. – Суми : Університетська книга, 2012. – 284 с. 7. Бригхэм, Юджин Финансовый менеджмент. Теория и практика / Юджин Бригхэм, Майкл Эрхардт ; [пер. с англ. под ред. Е. А. Дорофеева]. – 10- е изд. – СПб. : Питер, 2009. – 960 с. : ил. – (Серия «Академия финансов»). 8. Бромвич, Майкл Анализ экономической эффективности капиталовложений : пер. с англ. / Майкл Бромвич ; [пер. А. Г. Пивовара]. – М. : ИНФРА–М, 1996. – 425 с. : ил. 9. Буйний Р. О. Обгрунтування області використання класу напруги 20 кВ у міських електричних мережах України / Р. О. Буйний, А. В. Красножон та ін. // Технічна електродинаміка. – 2019. - №1. – С. 68–71. 10. Буйний Р. О. Регресійні залежності вартісних показників елементів електричних мереж напругою 10–35 кВ / Р. О. Буйний, В. О. Перепечений, В. В. Зорін // Вісник НТУ ХПІ. Серія: Нові рішення в сучасних технологіях. – 2017. - №7. – С. 18–23. 11. Вакуленко О. О. Аналіз ефективності реконструкції електромереж середньої напруги / О. О. Вакуленко, В. Я. Решетник, Л. В. Петренко // Матеріали ІV МНТК ТНТУ «Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і комп’ютерних технологій» (20–21 червня 2019 р., Тернопіль) : Зб. тез доп. – Тернопіль, 2019. – С. 281–283. 12. Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Енергосистеми і електричні мережі : ГКД 340.000.002–97. – Офіц. вид. – К. : Міненерго України, 1997. – 52 с. – (Галузевий керівний документ). 13. Денисюк С. П. Перспективи використання технологій передачі електричної енергії на номінальній напрузі 20 кВ у розподільних електричних мережах України / С. П. Денисюк, Д. С. Горенко та ін. // Електрифікація транспорту. Електропостачання. – 2016. - №12. – С. 12–19. 14. Джигирей В. С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. Навч. посібник. – Вид. 2-е. – К. : Знання, 2002. – 203 с. 15. Дмитриев С. Н. Городские электрические сети. Обеспечение надежности и безопасности электроснабжения / С. Н. Дмитриев, Ю. В. Целебровский, С. В. Нестеров // Новости электротехники. – 2010. - №5 (65). – С. 21–26. 16. Економіка підприємства. Збірник практичних задач і конкретних ситуацій. Навч. посібн. / За ред. С. Ф. Покропивного. – К. : Техніка, 1999.– 178 с. 17. Євдін О. М. Захист населення і територій від надзвичайних ситуацій. Т. 1. Техногенна та природна небезпека. Посібник / За заг. ред. В. В. Могильниченка. – К. : КІМ, 2007. – 636 с. 18. Кадыков Ю. М. Планетарная энергетика. Экологические и экономические аспекты / Ю. М. Кадыков, О. Ю. Кадыкова // Новости электротехники. – 2010. - №1 (61). – С. 16–19. 19. Катеринич М. Б. Аналіз та оцінка інвестиційних проектів // Економічна наука. Інвестиції: практика та досвід. – 2007. - №16. – С. 11–17. 20. Кодекс цивільного захисту України (від 02.10.2012 р.) [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/5403-17. 21. Кужеков С. Л. Предотвращение многоместных повреждений КЛ 6–10 кВ с помощью кратковременного низкоомного индуктивного заземления нейтрали / С. Л. Кужеков, В. А. Хнычев // Новости электротехники. – 2010. - №2 (62). – С. 14– 18. 22. Кузьмина И. А. Оценка целесообразности перехода городских распределительных электросетей к уровню напряжения 20 кВ // Машиностроение и компьютерные технологии. – 2017. - №12. – С. 57–65. 23. Лоскутов А. Б. Разработка и исследование гибкой интеллектуальной электрической сети среднего напряжения, основанной на гексагональной структуре / А. Б. Лоскутов, А. А. Лоскутов, Д. В. Зырин // Труды Нижегород. гос. техн. ун-та. Энергетические системы и комплексы. – 2016. - №3 (114). – С. 85–94. 24. Лук’яненко Ю. В. Розрахунки електричних мереж при їх проектуванні. Навч. посібн. / Ю. В. Лук’яненко, Ж. І. Остапчук, В. В. Кулик. – Вінниця : ВДТУ, 2002.– 116 с. 25. Методичні рекомендації щодо заземлення нейтралі електричних мереж 6–35 кВ через резистор / В. Гажаман та ін.; розроб. А. Квицинський; викон. В. Сантоцький. – К. : Міненерговугілля, 2018. – 87 с. 26. Охрана труда в электроустановках: Учеб. для вузов / Под ред. Б. А. Князевского. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат, 1983. – 336 с. 27. Плєшков П. Г. Визначення економічної ефективності комплексної електроенергетичної системи для сільського господарства / П. Г. Плєшков, В. П. Солдатенко // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. – 2010. – Вип. 40, част. ІІ. – С. 266–270. 28. Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів : ДНАОП 0.00- 1.21-1998 / Вид. офіційне. Мінпраці України. – К. : Офіційний вісник України, 12.03.1998. - №8. – С. 394. 29. Правила улаштування електроустановок / Видання офіційне. Міненерговугілля України. – X. : Вид-во «Форт», 2017. – 760 с. 30. Прокопенко В. А. Особливості економічного ефекту інвестицій у розвиток локальних електричних мереж // Економічна наука. Інвестиції: практика та досвід. – 2016. - №17. – С. 38–44. 31. Рожкова Л. Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: Учебник для сред. проф. образования / Л. Д. Рожкова, Л. К. Карнеева, Т. В. Чиркова. – М. : Изд. центр «Академия», 2004. – 448с. 32. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110–500 кВ. Расчеты. – М. : Энергоатомиздат, 1985. – 96 с. 33. Ситник Г. П. Державне управління у сфері національної безпеки (концептуальні та організаційно–правові засади) : підручник. - К. : НАДУ, 2012. - 544 с. 34. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под. ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат, 1985. – 352 с. 35. Сулейманов В. М. Моделі та методи оптимізації розвитку основних мереж енергосистем в умовах ринкових відносин / В. М. Сулейманов, В. А. Баженов, Т. Л. Кацадзе // Енергетика : економіка, технології, екологія. – 2014. – №4. – С.58–65. 36. Циганенко Б. В. Особливості функціонування розподільних мереж середнього класу напруги та їх переведення на напругу 20 кВ / Б. В. Циганенко, В. В. Кирик // Гідроенергетика України. – 2016. - №3–4. – С. 7–13. 37. Циганенко Б. В. Перспективи переведення розподільних мереж України на номінальну напругу 20 кВ // Наук. праці ВНТУ. Енергетика та електротехніка. – 2016. - №1. – С. 1–4. 38. Шабад М. А. Максимальная токовая защита. – Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991. – 96 с.: ил. 39. Шаманов Д. А. Распределительные сети Финляндии. Особенности схемных решений // Новости электротехники. – 2005. - №6 (36). – С. 5–9. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| dyplom_Petrenko.pdf | 2,48 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити | |
| autoreferat_Petrenko.pdf | 195,97 kB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора