ВВЕДЕНИЕ 5
1. Анализ объекта реконструкции 7
2 Расчет электрических нагрузок подстанции 10
3 Выбор электрической схемы распределительного устройства 21
4 Расчет токов короткого замыкания 23
4.1 Расчет трехфазных токов КЗ 23
4.2 Расчет токов несимметричных КЗ 26
5 Выбор электрических проводников и аппаратов 30
5.1 Выбор выключателей на стороне 35 кВ 30
5.2 Выбор разъединителей 30
5.3 Выбор трансформаторов тока 32
5.4 Выбор гибких шин на стороне 35 кВ 34
5.5 Выбор выключателей на стороне 10 кВ 34
5.6 Выбор трансформаторов тока на стороне 10 кВ 36
5.7 Выбор трансформаторов напряжения на стороне 10 кВ 37
5.8 Выбор гибких шин на стороне 10 кВ 38
5.9 Выбор ограничителей перенапряжения 38
6 Релейная защита 39
6.1 Расчет дифференциальной защиты для защиты силового трансформатора на
базе микропроцессорной защиты СИРИУС-Т 40
6.2 Дифференциальная защита (ДЗТ-2) 48
7 Выбор оперативного тока 45
8 Определение собственных нужд подстанции 40
9 Расчет заземления подстанции 48
10 Расчет молниезащиты подстанции 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 51
В условиях динамичного развития экономики, все большее внимание уделяется бесперебойности электрообеспечения потребителей и энергоэффективности систем электроснабжения, а в особенности, надежного обеспечения электроэнергией объектов городской инфраструктуры и промышленных предприятий. Кроме того, в связи с уменьшением масштабов отдельных производств и появлением большого числа небольших предприятий, осуществляющих обеспечение технологического процесса лишь на отдельных его этапах, возрастает разветвленность сетей электроснабжения.
Старое оборудование на подстанциях заменяется оборудованием большей мощности. К тому же строительство крупных энергообъектов не всегда экономически целесообразно, например, если объект находится в малонаселенном районе и должен обслуживать лишь одного крупного потребителя. Наиболее оптимальным в указанной ситуации является сооружение новых генерирующих источников средней мощности, расширение подстанций и увеличение мощности оборудования в процессе реконструкции.
В анализе текущих тенденций электрификации производств, следует отметить, что надежность энергоснабжения зависит от таких свойств, как безотказность, живучесть и безопасность. В то же время невозможно обеспечить надежность системы электроснабжения без модернизации и совершенствования сетей электроснабжения и использования современного оборудования и новейших систем автоматического управления и микропроцессорной защиты.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта реконструкции электрической части понизительной подстанции 35/10 кВ «Молочное».
Для достижения поставленной цели в выпускной квалификационной работе необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать состояние подстанции «Молочное».
2. Выполнить расчет электрических нагрузок с учетом роста мощности питаемого района.
3. Выполнить расчет токов короткого замыкания.
4. Произвести выбор высоковольтного электрооборудования подстанции.
5. Выбрать микропроцессорные блоки релейной защиты и рассчитать уставки блока для защиты силового трансформатора.
6. Рассчитать молниезащиту и заземление подстанции «Молочное».
При решении поставленных задач в выпускной квалификационной работе необходимо использовать только современные виды оборудования, предпочтения отдавать оборудованию российского производства. Выбор оборудования выполнять исходя из требований нормативных актов и регламентирующих документов.
Выпускная квалификационная работа, представленная пояснительной запиской и графической частью, представляет проект реконструкции электрической части понизительной подстанции 35/10 кВ «Молочное».
На первом этапе выполнения выпускной квалификационной работы произведен расчет ожидаемых электрических нагрузок по подстанции 35/10 кВ «Молочное». Результаты расчета ожидаемых электрических нагрузок использованы для выбора оптимального электротехнического оборудования реконструируемой подстанции 35/10 кВ «Молочное». Построен упорядоченный годовой график нагрузки подстанции, по которому определена мощность в часы максимальной загруженности, которая составила 15,58 МВА. Так же определены показатели графика нагрузок, такие как Тм =5606ч и Кз=0,639.
Далее рассмотрены различные варианты силовых трансформаторов, в результате чего по совокупности технико-экономических показателей и приведенных затрат выбраны к установке на подстанции «Молочное» два трансформатора марки ТДН - 10000/35/10 кВ.
Определены значения токов симметричных и несимметричных коротких замыканий. Наибольший ток на стороне 35 кВ протекает при двухфазном коротком замыкании. В установившемся режиме он составляет 4,35 кА, тогда как на пике переходного процесса - 11,07 кА. На стороне НН наибольшее значение имеет симметричное КЗ - периодическая составляющая равна 4,42 кА, ударный ток - 11,87 кА. Исходя из полученных значений токов короткого замыкания в ВКР выполнен выбор оборудования подстанции «Молочное».
Для обеспечения потребителей электроэнергией выбрано следующее оборудование:
- На высокой стороне: выключатель элегазовый ВР35НТ УХЛ1, разъединитель двухколонковый РНДЗ-1-35/1000, трансформатор тока ТОЛ- СЭЩ-35 УХЛ1, гибкие шины АС-70/11.
- На низкой стороне, в качестве проводников шинного моста выбраны медные неизолированные провода АС-240/56. Далее выбиралось оборудование, устанавливаемое в ячейки КРУН - комплектного распределительного устройства наружного размещения. К нему относится: выключатель вакуумный BB/TEL-10- 20/1600 У2, трансформатор тока с литой изоляцией ТОЛ-10-1500/5 У2, трансформатор напряжения ЗНОЛ-СЭЩ - 10 (У2).
Сформированы электрическая схема и план подстанции с разрезом, на которых отражена компоновка оборудования и агрегатов в пространстве и их электрические связи. Выполненный проект реконструкции электрической части подстанции 35/10 кВ «Молочное» соответствует техническим требованиям и выполнен в соответствии с современными методиками расчета и выбора высоковольтного электрооборудования.
