АННОТАЦИЯ
Темой выпускной квалификационной работы является «Реконструкция электрооборудования понизительной подстанции 35/10 кВ №54 «Аршаново».
На первом этапе выполнения ВКР был выполнен расчет электрических нагрузок подстанции. Проведенный расчет и анализ оборудования подстанции показал необходимость проведения реконструкции подстанции. Для оптимального выбора мощности трансформатора было проведено сравнение двух вариантов установки силовых трансформаторов с мощностью 2500 кВА и 4000 кВА. Оптимальным вариантом установки был выбран трансформатор мощностью 2500 кВА.
Для выбора оборудования подстанции, после замены трансформатора, рассчитаны токи короткого замыкания. Все выбранное оборудование подстанции прошло проверку на стойкость к токам короткого замыкания. При выборе оборудования предпочтение отдавалось современному отечественному оборудованию.
Для защиты оборудования подстанции от аварийных режимов выбрана микропроцессорная защита и рассчитаны уставки. Выполнен расчет заземления и молниезащиты подстанции.
Пояснительная записка содержит 62 страницы 16 таблиц и 8 рисунков. Графическая часть выполнена на 6 листах формата А1.
Подстанции - это важная составляющая в энергетической системе, т.к. на них происходит прием, преобразование и распределение электроэнергии. Подстанции выполняются на все классы напряжения от 6 кВ до 750 кВ, могут быть повышающими и понижающими. Как правило, понижающие подстанции устанавливаются вблизи потребителей электрической энергии. Класс напряжения конкретной подстанции, мощность установленных трансформаторов, схема распределительного устройства зависят от конфигурации системы электроснабжения, мощности подключенных к ней потребителей, их категории по надежности электроснабжения. В зависимости от конфигурации электрической сети подстанции подразделяются на:
• Узловые;
• Проходные;
• Тупиковые;
• Отпаечные.
Конструктивно подстанции могут быть подразделены на следующие типы: открытые, т.к. все основное электрооборудование такое как силовые трансформаторы, выключатели, разъединители и др. находится на открытом воздухе; Закрытые - когда все основное электрооборудование находится в здании. Любая подстанция включает в себя следующее основное электрооборудование: коммутационные аппараты (выключатели,
разъединители, отделители, короткозамыкатели), измерительные
трансформаторы тока и напряжения, силовые трансформаторы (автотрансформаторы), трансформаторы собственных нужд (ТСН), устройства релейной защиты, автоматики, сигнализации, измерения, системы оперативного тока а также вспомогательное оборудование (компрессорные, маслохозяйство и др.).
Структурно каждая подстанция состоит из распределительного устройства высокого напряжения (РУВН), распределительного устройства среднего напряжения (РУСН), при наличии в схеме трехобмоточных трансформаторов или автотрансформаторов и распределительного устройства низкого напряжения (РУНН), а так же непосредственно самих силовых трансформаторов (автотрансформаторов).
Проектирование электрической части подстанций выполняется с учетом перспективы роста электрических нагрузок питаемого района. Однако для подстанций, находящихся в эксплуатации достаточно длительное время, обычно срок службы оборудования подстанции составляет 25-30 лет, характерна недостаточность мощности для подключения новых потребителей.
Это вызвано такими факторами как рост электрических нагрузок потребителей, так и старением, и износом основного оборудования подстанции. В связи с этим вопрос реконструкции электрооборудования подстанций в энергосистеме России является актуальным в настоящее время.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта реконструкции электрооборудования понизительной подстанции 35/10 кВ «Аршаново».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Выполнить анализ текущего состояния подстанции «№54 Аршаново»;
2. Предложить варианты замены электрооборудования для повышения пропускной способности подстанции «№54 Аршаново».
При выполнении выпускной квалификационной работы необходимо использовать современные методы к проектирования электрической части понизительных подстанций, применять только современное, рекомендуемое к установке электрооборудование, а также использовать действующие нормы и правила проектирования электрической части понизительных подстанций.
Выполнен проект реконструкции электрической части понизительной ПС 35/10 кВ «№54 Аршаново». В начале проектирования построены графики расчетных нагрузок данной подстанции. Далее произведен выбор трансформаторов для подстанции на основе ТЭР. По результатам этого ТЭР к установке на подстанции принято два двухобмоточных трансформатора типа ТНГ-СЭЩ-2500/35 вместо трансформаторов типа ТМН-1600/35 . Далее рассчитаны ТКЗ и выбрана принципиальная схема подстанции. Расчет ТКЗ велся в соответствии с руководящим указаниям по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования [4], Выбор схемы производился в соответствии с Рекомендациями по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35-750 кВ [3] и Схем принципиальных электрических распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. [2]. Для ОРУ 35 кВ принята схема 35-5АН вместо схемы 35-4Н как более надежная для применения на проходных подстанциях. На стороне 10 кВ - 10-1. На следующем этапе произведён выбор электрических аппаратов и проводников. Выбрано оборудование для ОРУ 35 кВ и для КРУ 10 кВ. Выполнен выбор выключателей , разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, предохранителей, гибких шин. Выключателями были заменены устаревшие короткозамыкатели. Устаревшие разъединители типа РГ-35 были заменены разъединителями типа РГП-СЭЩ-35. Трансформаторы тока и напряжения типов ТОЛ-35 НОЛ-35 заменены современными трансформаторами с литой изоляцией типов ТОЛ-СЭЩ-35 и НОЛ-СЭЩ-35. Для ошиновки подстанции выбран сталеалюминевый провод марки АС-50. Определены сечения и количество отходящих линий от подстанции, их количество принято равным
6. Определены состав и мощность потребителей собственных нужд, выбраны два трансформатора собственных нужд типа ТМГ-40/10. Также определен состав системы измерений и учета подстанции. Произведен расчет заземления и молниезащиты реконструируемой подстанции. В результате расчета молниезащиты выбраны стержневые молниеприемники в количестве равном 12 единиц высотой 15 метров каждый. На формате А1 выполнены план проектируемой подстанции, разрезы ПС, а так же принципиальная электрическая схема реконструируемой подстанции до реконструкции и после реконструкции, чертеж блока трансформаторов тока, чертеж разъеденителя.