Тема: Оптимизация схем электроснабжения и режимов работы электрических источников питания ОРУ-500 кВ Жигулевской ГЭС

Энергетика России - энергетический комплекс Российской Федерации, который является сложнейшей структурой объединения различных видов подотраслей.
В начале XX века, в рамках плана ГОЭЛРО, обширное строительство гидроэлектростанций и районных тепловых станций дало новый толчок энергетическому развитию СССР. Прогресс в электроэнергетике был связан с научными исследованиями в области атомной энергетики и возведением АЭС. В дальнейшем, проводилось разработка природных запасов и освоение водного потенциала западной Сибири.
Российская Федерация имеет большие запасы энергетических ископаемых и обладает потенциалом восстанавливаемых источников, поскольку входит в десять, наиболее обеспеченных энергетическими ресурсами, государств. Однако доля восстанавливаемых источников в электроэнергетике в процентном соотношении невелика, в отличие от энергетического комплекса Евросоюза, где политический курс направлен на постепенный рост использования восстанавливаемых источников энергии и замещение этими источниками традиционных.
Столь значимую роль электроэнергетики в экономике и общественной жизни России трудно переоценить - это основа всей современной жизни.
Согласно немаловажному признаку - выработке электроэнергии на 1 жителя страны, в 2005г. Российская федерация была приблизительно в одном ряду с подобными импортирующими электроэнергию странами как: Дания, Германия, которые в свою очередность, обладали наименьшими потерями при передаче электроэнергии и пониженные затраты на электроотопление. Но уже после спада в девяностых годах, с 1998 года потребление электроэнергии регулярно увеличивается, в 2007 году выработка всех электростанций единой энергосистемы составила 997,3 миллиарда кВт-ч (в 1990 году - 1082 миллиарда кВт-ч).
По структуре потребления электрической энергии в России отличается промышленность - 36%, топливно-энергетический комплекс - 18%, жилой сектор - 15%, большие потери в электросетях, достигающие 11,5%. Так же по структуре электропотребления различные регионы значительно отличаются друг от друга. Основная тенденция потребления учитывает высокую долю потребления электроэнергии на жилые нужды граждан в западной части России, повышенную долю потребления на промышленные нужды предприятий в Сибири и топливно-энергетическими комплексами в западной Сибири.
В 2003 г. началась процедура реформирования РАО «ЕЭС России». Ключевыми стадиями реновации системы электроэнергетики были приняты следующие направления:
- завершение образования новых субъектов энергетического рынка;
- переход к новейшим правилам функционирования розничных и оптового рынка электрической энергии;
- утверждение постановления об ускорении темпов либерализации;
- разделение акций генерирующих компания на фондовом рынке.
Государством было выполнено оформление семи ОГК (оптовые генерирующие компании) и четырнадцати ТГК (территориально генерирующих компаний). Основная доля главных и распределительных сетей выведена в ФСК ЕЭС (Федеральную сетевую компанию единой энергетической системы) регулируемую страной.
Жигулевская гидроэлектростанция располагается на территории Самарской области, в городе Жигулевске.
На гидроэлектростанции работает двадцать гидроагрегатов с различной мощностью (115 МВт, 120 МВт, 125,5 МВт). Работа гидроагрегатов рассчитано на напоре 22,5 м. Так же в состав Жигулевской ГЭС входят ОРУ- 500кВ, ОРУ-220кВ и ОРУ-110кВ. Установленная мощность Жигулевской гидроэлектростанции 2446 МВт.
ОРУ-500кВ (открытое распределительное устройство напряжением 500 кВ) территориально располагается на верхнем бьефе правого берега реки Волги и удалено от здания машинного зала на 770м. Общая площадь открытого распределительного устройства 500кВ составляет 136000м2 и поделена земляным валом на два Северный и Южный сектора.
Силовые кабели и кабельные связи, связывающие здание гидроэлектростанцию и ОРУ-500кВ, проведены кабельном тоннеле.
На территории ОРУ-500 кВ находятся следующие сооружения:
- подстанционный пункт управления открытым распределительным устройством 500кВ (111IV ОРУ-500кВ);
- здание башни ревизии шунтирующих реакторов сети 500 кВ (в данное время реакторы демонтированы);
- пункт управления централизованным комплексом противоаварийной автоматики сети 500кВ ОЭС Средней Волги (ОПУ-500);
- компрессорное хозяйство.
Подстанционный пункт управления (Ш1У) имеет функциональное назначение, которое заключается в управлении, контроле состояния и защиты оборудования ОРУ-500 кВ Жигулевской ГЭС, а также контроле выдачи и перетоков электрической мощности станции.
Оперативный персонал, находящийся на 11У, отслеживает процесс распределения электроэнергии на шинах 500 кВ, а также контролирует состояние высоковольтного оборудования, устройств защиты, автоматики и сигнализации ЛЭЛ и блочных трансформаторов ГЭС, подключённых к шинам 500 кВ.
Здание подстанционного пункта управления - это отдельно стоящее 2-х этажное сооружение, имеющее подвал и скатную вентилируемую кровлю с размерами в плане 18х36 м (по осям).
Здание Ш1У обеспечивается следующими энергоресурсами:
Водоснабжение - централизованное, от существующей водопроводной сети на территории ОРУ-500 Жигулевской ГЭС;
Водоотведение хозбытовых стоков - в существующую сеть бытовой канализации Жигулевской ГЭС;
Водоотведение ливневых стоков - на площадке принят открытый водоотвод со сбросом атмосферных вод по лоткам проезжей части за пределы участка на рельеф.
Отопление предусмотрено электронагревательными приборами «NORIOT Spot II».
Электроснабжение предусматривается от РУ-10кВ Жигулевской ГЭС.
Перечень технико-экономических показателей объекта приведен в таблице 1.
В здании подстанционного пункта управления ОРУ-500 располагаются следующие помещения:
- комната оперативного персонала;
- пультовая;
- помещение для ЩПТ;
- комната для руководителя группы ПА;
- мастерская ПА;
- комната релейного персонала;
- аккумуляторная;
- комната насосного оборудования пожаротушения;
- комната руководителя группы Р3;
- мастерская Р3;
- помещение устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики;
- комната вентиляционного оборудования;
- помещение технических нужд;
- помещения распределительных устройств;
- помещение связи;
- кабельные помещения;
- помещение для системы автоматизированного управления;
- тамбуры;
- холл;
- коридоры;
- лестничные клетки и пролеты;
- санузлы;
- комната отдыха;
- душевая комната;
- комната-столовая;
-гардеробная.
Снабжение электроэнергией здания ППУ предусмотрено от КРУ-10кВ Жигулевской ГЭС.

Купить

Ввиду постройки на территории ОРУ-500 Жигулевской гидроэлектростанции нового Ш1У-500 и в следствии переоснащения оборудования, в представленной магистерской диссертации был подобран и предложен план модернизации электроснабжения потребителей СН ОРУ- 500кВ.
Электроснабжение СН ОРУ-500кВ осуществляется от 2 силовых трансформаторов, каждый мощностью 630кВА. В данной системе коэффициент загрузки силовых трансформаторов приравнивается к 0,6. Данные трансформаторы производятся компанией «АВВ» в Германии. Марка трансформаторов RESIBLOC. Силовые трансформаторы с пониженными потерями холостого хода, сухого типа.
Ячейки оборудования напряжения 0,4кВ располагаются в отдельном помещении распределительного устройства 0,4кВ. Электроснабжение щита СН выполняется по схеме с одинарной секционированной системой сборных шин.
Сборка щитового оборудования РУ-0,4кВ производится из сборных панелей напольного исполнения. Марка ячеек щита распределительного устройства 0,4 «TriLine-R» компании «АВВ». Доступ к обслуживанию и ячеек с двух сторон. В ячейках применяются электронные расцепители и выключатели выкатного типа.
В данной работе были произведены расчеты токов КЗ на напряжении 0,4кВ.
Так же в данной работе была проведена проверка кабелей 0,4кВ и 220В, применяемых для электроснабжения потребителей, на допустимую температуру нагрева рабочим током и невозгорание.
В третьей части работы выполнено описание системы защитного заземления применяемой в здании ИПУ-500 и молниезащитной сетки распологаемой на кровле здания.

Купить