Электроэнергетика - это важнейшая отрасль промышленности России, которая занимается получением, преобразованием, передачей и распределением электроэнергии по потребителям. [22]
Электрическая энергия широко используется в быту и во многих отраслях народного хозяйства, благодаря своей универсальности и простоте использования. Главное свойство электроэнергии, это возможность производства в огромных количествах и передача её на дальние расстояния. [21]
Главные задачи, решаемые энергетиками Российской Федерации (РФ) на данный момент:
-подъем производственных объемов;
- сокращениесроков строительства новых энергетических объектов;
- уменьшение удельных капитальных вложений;
- сокращение удельных расходов топлива;
- повышение производительности труда;
- улучшение структуры производства электроэнергии;
Вся энергетика России объединена в единую энергетическую систему (ЕЭС), которая состоит из 70 региональных энергосистем, которые, так же объединяются в 7 энергосистем: Средней волги, Юга, Востока, Сибири, Центра, Северо-запада и Урала. Все энергосистемы соединены между собой высоковольтными линиями электропередач (ЛЭП) 220-500 кВ и работают параллельно (синхронно).
В ЕЭС России входит свыше 600 электростанций мощность от 5 МВт. На начало 2017 года общая мощность электростанций РФ составила 236343 МВт.
Управление 7 энергосистемами, расположенных на территории 81 субъекта РФ осуществляет Акционерное общество «Системный оператор Единой энергетической системы» региональных диспетчерских управлений.
Целью выпускной квалификационной работы является реконструкция подстанции «Центральная» г. Казань, замена непригодного, для введения новых мощностей, оборудования и установка новых электрических аппаратов и проводников, которые будут соответствовать и нормально функционировать с новым силовым оборудованием.
Исходя из цели, были поставлены следующие основные задачи:
- расчет и выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов;
- выбор электрической схемы подстанции;
- расчеттоков короткого замыкания(симметричных и несимметричных);
- производится выбор необходимого электрического оборудования для всех типов напряжения подстанции;
- расчет релейной защиты;
- расчет и выборсобственных нужд, заземления и молниезащиты подстанции.[6]
На первом этапе выполнения выпускной квалификационной работы были проанализированы нагрузки подстанции «Центральная» и перспективы развития питаемого района. В результате проведенного анализа получено, что на подстанции планируется прирост мощности, что ставит необходимым замену существующих силовых автотрансформаторов на более мощные. Произведя технико- экономический расчет, получено, что силовой автотрансформатор АТДЦТН - 250000 полностью подходит для дальнейшей эксплуатации и был принят к установке на место старого силового трансформатора мощностью 125 МВА.
Увеличение нагрузки питаемого района привело к тому, что подстанция «Центральная» изменила свой статус в энергосистеме, что потребовало замены схему распределительного устройства на схему №220 - 9 «Одна секционированная система шин». Выбранная схема будет обладать более высокой надежностью и безопасностью.
В работе были рассчитаны токи короткого замыкания. Полученные значения тока К.З на стороне НН - 46.4 кА. По результатам расчета токов К.З. было подобрано соответствующее оборудование удовлетворяющее требованиям отключающей способности и термической стойкости.
Целью выпускной квалификационной работы была полная реконструкция подстанции «Центральная». Оборудование ОРУ - 220 кВ, ОРУ - 110 кВ и КРУН - 10 кВ было заменено на новое, все оборудование кроме выключателей произведено в России. Выключатели изготовлены в Германии, это - MitsubishiElectric 200-8ГМТ40-8Еи Японии SchneiderElectricLF-1, удовлетворяют всем требованиям и готовы к нормальному функционированию на подстанции «Центральная» г.Казань.
Релейная защита выполнена на микропроцессорных блоках «СИРИУС». В работе подробно представлен расчет дифференциальной релейной защиты силового трансформатора на базе блоков «Сириус-Т».
На подстанции «Центральная» выбрана система оперативного тока - на постоянном токе. Для питания системы оперативного тока установлены аккумуляторные батареи «EnerSysPowerSafe 6 QPzV 300», с постоянной подзарядкой от ТСН.
Выполнен расчет молниезащиты и заземления подстанции.
Молниезащита выполнена стержневыми молниеотводами установленными отдельно и на порталах.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы разработан проект реконструкции электрической части подстанции «Центральная» 220/110/10 кВ, который удовлетворяет всем техническим требованиям и обладает требуемым уровнем надежности электроснабжения потребителей
