Details

Цель работы ‒ разработка технических решений по проектированию  подстанции, обеспечивающих надёжное, качественное и экономически эффективное электроснабжение портовых потребителей с соблюдением нормативных требований. Методы, использованные в работе: метод упорядоченных диаграмм и метод коэффициента спроса для определения расчётных нагрузок; метод коэффициента реактивной мощности для выбора компенсирующих устройств; численное моделирование установившихся и аварийных режимов в программном комплексе RastrWin3; аналитический расчёт токов короткого замыкания по руководящим указаниям; технико-экономический расчёт с определением NPV и срока окупаемости. Полученные результаты: определена расчётная мощность подстанции; выбраны два сухих трансформатора ТСЗ-1000/10, компенсирующие устройства общей мощностью 900 квар; разработана структурная схема подстанции; выполнены расчёты нормального и послеаварийного режимов в RastrWin3, подтвердившие допустимые уровни напряжения и загрузки оборудования; рассчитаны токи трёхфазного короткого замыкания на сторонах 10 кВ и 0,4 кВ; выбраны коммутационные аппараты (вакуумные выключатели ВВТЭ-М-10, автоматические выключатели ВА), токоведущие части и измерительные трансформаторы; выполнено технико-экономическое обоснование, показавшее положительную чистую приведённую стоимость и дисконтированный срок окупаемости 5,9 лет. Область применения: результаты работы могут быть использованы при реальном проектировании систем электроснабжения морских портов, промышленных предприятий с ответственными потребителями. Вывод: спроектированная понижающая подстанция 10/0,4 кВ обеспечивает требуемую надёжность и качество электроснабжения морского торгового порта, соответствует действующим нормативным документам, а предложенные технические решения являются экономически обоснованными.

Purpose of the work: Development of technical solutions for the substation design that ensure reliable, high-quality, and cost-effective power supply to port consumers in compliance with regulatory requirements. Methods used: Ordered diagram method and demand factor method for load calculation; reactive power factor method for selecting compensation devices; numerical simulation of steady-state and emergency regimes using RastrWin3 software; analytical calculation of short-circuit currents according to regulatory guidelines; economic feasibility assessment with NPV and payback period calculation. Results obtained: The design power of the substation was determined; two dry-type transformers TSZ-1000/10 and reactive power compensation units with a total capacity of 900 kvar were selected; a single-line structural diagram of the substation was developed; steady-state normal and post-emergency regimes were simulated in RastrWin3, confirming acceptable voltage levels and equipment loading; three-phase short-circuit currents were calculated at the 10 kV side and 0.4 kV side; switching devices (vacuum circuit breakers VVTE-M-10, moulded case circuit breakers VA), current-carrying parts, and instrument transformers were selected; a feasibility study demonstrated a positive net present value and a discounted payback period of 5.9 years.

• Введение
• 1. Определение расчётных нагрузок энергопринимающих устройств
• 1.1 Расчёт электрических нагрузок ремонтно-механического цеха
• 1.2 Расчёт электрических нагрузок морского торгового порта
• 2. Выбор структурной схемы и силового оборудования подстанции
• 2.1 Выбор структурной схемы подстанции
• 2.2 Выбор компенсирующих устройств
• 2.3 Выбор силовых понижающих трансформаторов
• 2.4 Выбор кабельных линий
• 3. Расчёт установившихся режимов работы
• 3.1 Расчёт нормального режима работы
• 3.2 Расчёт послеаварийного режима работы
• 3.3 Анализ результатов расчёта
• 4. Расчёт и анализ аварийных режимов работы.
• 4.1 Составление расчётной схемы и схемы замещения
• 4.2 Расчёт ЭДС и сопротивлений схемы замещения
• 4.2 Расчёт токов короткого замыкания в сети 10 кВ
• 4.3 Расчёт токов короткого замыкания в сети 0,4 кВ
• 4.4 Расчёт токов короткого замыкания в ПВК RastrWin3
• 5. Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей
• 5.1 Выбор выключателей КРУ-10 кВ
• 5.2 Проверка кабелей 10 кВ по условиям термической стойкости и невозгорания
• 5.3 Выбор измерительных трансформаторов тока 10 кВ
• 5.4 Выбор автоматических выключателей 0,4 кВ
• 5.5 Выбор измерительных трансформаторов тока 0,4 кВ
• 5.6 Выбор измерительных трансформаторов напряжения
• 6. Технико-экономическое обоснование проекта
• 6.1 Расчёт капитальных затрат
• 6.2. Экономический эффект от реализации проекта
• Заключение
• Список источников