Введение 5
1 Анализ действующей схемы подстанции, обоснование необходимости
реконструкции 7
1.1 Анализ электрооборудования действующей электрической части
ПС 7
1.2 Анализ электрооборудования действующей электрической части
на остаточный ресурс 10
1.3 Обоснование необходимости реконструкции 12
2 Расчет проекта реконструкции электрической части подстанции 13
2.1 Анализ нагрузок электрической части подстанции и проверка
силовых трансформаторов по допустимой загрузке 13
2.2 Расчет токов короткого замыкания 15
2.3 Выбор и проверка электрооборудования электрической части
подстанции 24
2.3.1 Выбор и проверка силовых трансформаторов 24
2.3.2 Выбор и проверка выключателей 25
2.3.3 Выбор и проверка разъединителей 29
2.3.4 Выбор и проверка трансформаторов тока 30
2.3.5 Выбор и проверка трансформаторов напряжения 35
2.3.6 Выбор и проверка ограничителей перенапряжений 36
2.3.7 Выбор и проверка изоляторов 38
2.4 Выбор устройств релейной защиты и автоматики, расчет уставок
релейной защиты и автоматики 39
2.4.1 Дифференциальная защита силовых трансформаторов 41
2.4.2 Максимальная токовая защита от внешних многофазных КЗ 49
2.4.3 Токовая защита от перегрузок 50
2.4.4 Газовая защита 51
2.4.5 Защита линий напряжением 10 кВ 51
2.4.6 Расчет уставок АВР 54
2.5 Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции 56
2.6 Выбор типа комплектных распределительных устройств (КРУ) 57
3 Расчет контура заземления подстанции 59
Заключение 64
Список используемых источников 65
Электрическая часть подстанций является ключевой для обеспечения процесса преобразования и распределения электрической энергии, то есть для работы подстанции в целом. Таким образом, оборудование электрической части должно соответствовать современным требованиям надежности, электробезопасности и энергоэффективности. Следовательно, требуется своевременно производить ремонт и, если необходимо, то замену износившегося оборудования, для того чтобы избежать отказов оборудования как в нормальных, так и аварийных режимах. Также новое и современное электрооборудование, как правило, имеет лучшие технико-эксплуатационные показатели, такие как общий технический ресурс, надежность, трудоемкость ремонта, межремонтный цикл и т.д.
Тема ВКР - «Реконструкция электрической части подстанции 35/6 кВ предприятия Западное ПО филиала ПАО «МРСК Волги» - «Оренбургэнерго»».
Актуальность темы - в том, что электрическая часть подстанций, представляет собой сложную систему и должна соответствовать современным требованиям надежности, электробезопасности и энергоэффективности. Особенно актуальными являются вопросы надежности и безопасности. В данной работе наглядно показан пример расчета проекта реконструкции электрической части понизительной подстанции 35/6 кВ предприятия Западное ПО филиала ПАО «МРСК Волги» - «Оренбургэнерго».
Цель работы заключается в расчете и выборе оборудования электрической части ПС с учетом современных требований надежности, электробезопасности и энергоэффективности.
Задачи:
1) Провести анализ оборудования действующей электрической части на остаточный ресурс и на технологическое устаревание;
2) Определить максимальные нагрузки электрической части ПС и провести проверку силовых трансформаторов по допустимой загрузке;
3) Произвести расчет токов короткого замыкания;
4) Выбрать и проверить электрооборудование электрической части подстанции;
5) Выбрать устройства релейной защиты и автоматики, рассчитать уставки защит;
6) Произвести расчет контура заземления подстанции.
Область применения разрабатываемой проблемы - реконструкция электрической части действующих станций и подстанций и проверка их действующего оборудования.
Техническая и практическая значимость работы заключаются в том, что согласно данному проекту возможно провести реальную реконструкцию электрической части подстанции 35/6 кВ предприятия Западное ПО филиала ПАО «МРСК Волги» - «Оренбургэнерго». Замена изношенного и устаревшего оборудования приведет к снижению риска аварийности и амортизационных расходов.
Технико-экономическая целесообразность работы обусловлена тем, что после осуществления реконструкции снизится аварийность, производственный травматизм, недоотпуск электроэнергии и связанные с вышеперечисленным экономические убытки и издержки.
Теоретическая и методологическая основа работы заключается в анализе современной литературы, методик проектирования и расчета электрических схем подстанций. Расчеты и иллюстрации производятся с применением компьютерных программ Word 2010, Excel 2010, AutoCAD 2018.
В ходе выполнения ВКР была произведена разработка проекта реконструкции электрической части подстанции 35/6 кВ предприятия Западное ПО филиала ПАО «МРСК Волги» - «Оренбургэнерго». Выполнены следующие задачи:
- систематизированы и проанализированы характеристики действующей электрической части ПС;
- проведен анализ оборудования действующей электрической части на остаточный ресурс и на технологическое устаревание;
- определены максимальные нагрузки и проведена проверка силовых трансформаторов по допустимой загрузке;
- проведен расчет токов короткого замыкания;
- выбрано и проверено оборудование электрической части ПС;
- выбран современный терминал микропроцессорной релейной защиты, рассчитаны уставки защит;
- произведен расчет контура заземления подстанции.
Выбранное оборудование проверено по длительному рабочему току и напряжению, электродинамической и термической стойкости. Величины токов и напряжений не превышают допустимых значений, определённых для выбранного типа оборудования. Новое и современное электрооборудование имеет лучшие технико-эксплуатационные показатели, такие как общий технический ресурс, надежность, трудоемкость ремонта, межремонтный цикл и т.д. Проведение реконструкции электрической части подстанции 35/6 кВ предприятия Западное ПО филиала ПАО «МРСК Волги» - «Оренбургэнерго» согласно данному проекту позволит снизить аварийность, производственный травматизм, недоотпуск электроэнергии и связанные с вышеперечисленным экономические убытки и издержки.
