В рамках настоящей бакалаврской работы, рассматривается понизительная подстанция «Поддубная» 110/10 кВ. Подстанция находится в Ишимском энергорайоне Тюменской области (административно, в Викуловском муниципальном районе).
Тюменская область является крупным энергетическим регионом и по принадлежности к объединенным энергетическим системам (далее по тексту ОЭС) Российской Федерации (далее по тексту РФ), входит в состав Уральской ОЭС.
Тюменская область активно развивается в области электроэнергетики и ставит перед собой такие цели как обеспечение роста энергоэффективности экономики и обеспечение энергетической безопасности хозяйственной и социальной сферы [4].
В экономическом секторе Тюменской области наблюдается рост, который превышает средние показатели по РФ [4]. Основная загрузка промышленного сектора ложится на обрабатывающие производства, добычу и разработку полезных ископаемых (нефть и газ). Значительное влияние на промышленность Тюменской области оказывает соседство с нефтегазовыми округами, такими как Ханты-Мансийский Автономный Округ-Югры и Ямало-Ненецкий Автономный Округ.
Собственные ресурсы и промышленность, а также «соседство» с нефтегазовыми округами, как следствие, вызывают скопление людей на территории Тюменской области, которые заняты такой деятельностью как производство оборудования и технических средств для промышленности нефтегазовой отрасли, а также банальное жизнеобеспечение, работающих на предприятиях нефтегазовой отрасли людей (продовольствие, хозяйственнобытовая продукция, стройматериалы и пр.).
Рассматривая конкретно Викуловский муниципальный район можно отметить, что основу производственной деятельности района составляет
сельское хозяйство - агропромышленный комплекс (далее по тексту АПК) [2]. Согласно данным в [2] предусмотрено сохранение доминирующих позиций АПК вплоть до 2020 года с усилением позиций перерабатывающих сельскохозяйственную продукцию производств. Приоритетным
направлениями в сельскохозяйственной отрасли являются: молочное производство, производство мяса, зерна, бобовых, кормовое производство для скота.
Промышленное, отдельное от АПК, производство Викуловского муниципального района представлено следующими основными производствами: производство металлопластиковых изделий, керамических кирпичей, древесного угля, березового шпона. К 2020 году планируется наращивание объемов производств.
С ростом населения и производств Тюменской области, и Викуловского муниципального района в частности, взрастает и общее потребление электроэнергии Тюменской области. Согласно данным таблицы 2 [4] динамика потребления электроэнергии только за 5 лет с 2013 года по 2017 год составила + 1 973,8 млн.кВт-ч, что в процентном выражении
составляет приблизительно 17%. Также за 5 лет с 2013 г. по 2017 г. введены в эксплуатацию около 15-ти новых электросетевых объектов различных классов напряжений (220 кВ, 110 кВ, 35 кВ). Перспективное увеличение потребления электроэнергии, согласно таблице 17 [4], на период с 2018 по 2023 гг. составляет + 2 625 млн.кВт-ч, что в процентном выражении
составляет приблизительно 20%. В вышеобозначенных условиях роль надежности и качества снабжения электрической энергии неуклонно растет.
Концепция долгосрочного социально-экономического развития Тюменской области до 2020 года с перспективой до 2030 года (далее Концепция), предполагает выполнение следующих основных мероприятий, для обеспечения надежного и качественного снабжения электроэнергией потребителей:
- ввод новых мощностей (генерирующие мощности);
• развитие электросетевой области (ввод новых воздушных линий (далее по тексту ВЛ) и пр.);
• техническое перевооружение и реконструкция объектов электросетевого хозяйства (понизительные подстанции);
• разработка и воплощение в реальность мер по энергосбережению, повышению энергетической эффективности и энергобезопасности.
Для подстанции «Поддубная» 110/10 кВ основной мерой, позволяющей реализовать Концепцию, будет техническое перевооружение и реконструкция с увеличением трансформаторной мощности.
В заключение к вышесказанному можно следующим образом сформулировать цель настоящей работы: цель бакалаврской работы - обеспечение потребителей электроэнергии надежным и качественным электроснабжением путем реконструкции электрической части подстанции.
Достигнуть поставленные цели, возможно при помощи решения следующих задач:
• расчет мощности и выбор типа, вновь устанавливаемых на понизительной подстанции, трансформаторов;
• обзор существующей электрической схемы понизительной подстанции с обоснованием необходимости/отсутствия реконструкции существующей схемы;
• расчет, действующих на электрооборудование, аварийных токов (токов короткого замыкания);
• обзор существующего оборудования с последующим выбором нового электрооборудования;
• выбор оперативного тока, собственных нужд, заземления и молниезащиты подстанции.
Реконструкция подстанции «Поддубная» 110/10 кВ связано с
промышленным развитием региона, ростом населения и потребляемых
мощностей. Соответственно для обеспечения надежного и качественного
снабжения электроэнергии были выдвинуты и обоснованы технические
решения, основные результаты которых представлены далее.
К установке приняты силовые трансформаторы типа ТДН-16000/110
кВ мощность которых значительно превышает мощностью существующего
трансформатора ТМН-6300/110 кВ. Решение обосновано ввиду перегрузки
существующего трансформатора, увеличения нагрузок в настоящий момент и
прогнозного увеличения нагрузок в долгосрочной перспективе.
Инвестиционной программой АО «Тюменьэнерго» соответствующий бюджет
под установку новых трансформаторов уже заложен.
Изменение числа трансформаторов повлекло за собой изменение схемы
ОРУ 110 кВ. Схема ОРУ 110 кВ перешла на следующую ступень развития к
схеме № 110-4Н. Схема КРУН 10 кВ не меняется ввиду достаточности ячеек
для реализации увеличения нагрузки подстанции.
Произведен расчет токов короткого замыкания на сторонах 110 кВ и
10 кВ. Параметры выбираемого оборудования подобраны исходя из
рассчитанных значений.
Заменено и проверено основное электрооборудования подстанции:
отделители с короткозамыкателями заменены на элегазовые выключатели;
остальное оборудование, такое как, трансформаторы напряжения,
ограничители перенапряжения, разъединители, КРУН со всей начинкой,
заменены на новые образцы.
Выбраны и рассчитаны аккумуляторные батареи системы оперативного тока, трансформаторы собственных нужд.
Система заземления и молниезащита подстанции реконструирована и в настоящий момент удовлетворяет необходимым нормативным требованиям.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
