Реконструкция электрической части подстанции 110 кВ «Белорецк-110»
|
Аннотация 2
Введение 4
1 Характеристика объекта реконструкции 6
1.1 Техническая характеристика системы электроснабжения и потребителей подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк-110» 6
1.2 Основные требования к трансформаторным подстанциям систем электроснабжения 17
1.3 Обоснование необходимости проведения реконструкции электрооборудования подстанции 20
2 Реконструкция электрической части подстанции 23
2.1 Расчёт электрических нагрузок 23
2.2 Выбор и проверка силовых трансформаторов 26
2.3 Выбор сечения проводников 32
2.4 Расчёт токов короткого замыкания 36
2.5 Выбор и проверка электрических аппаратов 42
3 Расчёт экономических показателей реконструкции 48
4 Разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда 54
4.1 Обеспечение безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности 54
4.2 Расчёт молниезащиты подстанции 61
Заключение 63
Список используемых источников 65
Введение 4
1 Характеристика объекта реконструкции 6
1.1 Техническая характеристика системы электроснабжения и потребителей подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк-110» 6
1.2 Основные требования к трансформаторным подстанциям систем электроснабжения 17
1.3 Обоснование необходимости проведения реконструкции электрооборудования подстанции 20
2 Реконструкция электрической части подстанции 23
2.1 Расчёт электрических нагрузок 23
2.2 Выбор и проверка силовых трансформаторов 26
2.3 Выбор сечения проводников 32
2.4 Расчёт токов короткого замыкания 36
2.5 Выбор и проверка электрических аппаратов 42
3 Расчёт экономических показателей реконструкции 48
4 Разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда 54
4.1 Обеспечение безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности 54
4.2 Расчёт молниезащиты подстанции 61
Заключение 63
Список используемых источников 65
В современных системах электроснабжения отечественной электроэнергетики, важнейшими элементами являются понижающие трансформаторные подстанции, которые, получая электроэнергию из энергосистемы, понижают и непосредственно распределяют её между потребителями, таким образом являясь связующим звеном между источниками и потребителями электроэнергии в замкнутом цикле её передачи и распределения по классической схеме [10]. Поэтому в случае сбоев и аварий на понижающих трансформаторных подстанциях энергосистемы, равно как и несоответствия поставляемой потребителям электроэнергии по нормам и качеству, все участники технологического процесса будут нести весомые технические и экономические убытки [10]. Следовательно, к понижающим трансформаторным подстанциям предъявляются жёсткие требования по ключевым техническим параметрам, а также качеству поставляемой электроэнергии потребителям согласно норм и требований основных положений нормативных документов [1,4,6,8,14].
Основной целью работы является реконструкция оборудования распределительных устройств напряжением 35 кВ и 10 кВ на понизительной ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110», осуществляемая путём замены устаревшего и изношенного оборудования электрической части данной подстанции на соответствующие современные инновационные разработки, обладающие повышенной надёжностью, экономичностью, удобствами монтажа, обслуживания и ремонта, а также электробезопасностью.
На основе характеристики схемы электрических соединений и потребителей электрической части подстанции, осуществлён выбор и проверка силовых трансформаторов, проводников, а также выбор новых современных электрических и коммутационных аппаратов напряжением 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ, обладающих повышенными показателями надёжности, экономичности, безопасности и экологичности.
«Объектом исследования является оборудование распределительных устройств электрической части понизительной подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк-110» Белорецкого района Республики Башкортостан РФ» [10]. «Предметом исследования работы являются электрическая схема, электрические сети и аппараты рассматриваемой в работе ТП-110/3 5/10 кВ «Белорецк-110» Белорецкого района Республики Башкортостан РФ» [12]. Актуальность работы обусловлена необходимостью реконструкции понизительных подстанций для обеспечения электроснабжения потребителей согласно требованиям и нормам нормативных документов [1-4].
Результатом работы является проект модернизации и реконструкции распределительных устройств, а также схемы электрических соединений, электрической части понизительной подстанции переменного напряжения 110/35/10 кВ «Белорецк-110» Белорецкого района Республики Башкортостан РФ при неукоснительном соблюдении требований нормативных документов.
Согласно основной цели работы, а также заданию на выполнение, в работе проводится решение следующих основных задач:
• привести характеристику ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110», являющейся объектом исследования в работе;
• привести основные требования, предъявляемые к трансформаторным подстанциям нормативными документами;
• осуществить «расчёт электрических нагрузок» на подстанции;
• выбрать трансформаторы на трансформаторной подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110» в результате реконструкции;
• выбрать и проверить проводники трансформаторной подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110»;
• выбрать и проверить электрические коммутационные и защитные аппараты на трансформаторной подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110»;
• провести расчёт молниезащиты подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110».
Основной целью работы является реконструкция оборудования распределительных устройств напряжением 35 кВ и 10 кВ на понизительной ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110», осуществляемая путём замены устаревшего и изношенного оборудования электрической части данной подстанции на соответствующие современные инновационные разработки, обладающие повышенной надёжностью, экономичностью, удобствами монтажа, обслуживания и ремонта, а также электробезопасностью.
На основе характеристики схемы электрических соединений и потребителей электрической части подстанции, осуществлён выбор и проверка силовых трансформаторов, проводников, а также выбор новых современных электрических и коммутационных аппаратов напряжением 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ, обладающих повышенными показателями надёжности, экономичности, безопасности и экологичности.
«Объектом исследования является оборудование распределительных устройств электрической части понизительной подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк-110» Белорецкого района Республики Башкортостан РФ» [10]. «Предметом исследования работы являются электрическая схема, электрические сети и аппараты рассматриваемой в работе ТП-110/3 5/10 кВ «Белорецк-110» Белорецкого района Республики Башкортостан РФ» [12]. Актуальность работы обусловлена необходимостью реконструкции понизительных подстанций для обеспечения электроснабжения потребителей согласно требованиям и нормам нормативных документов [1-4].
Результатом работы является проект модернизации и реконструкции распределительных устройств, а также схемы электрических соединений, электрической части понизительной подстанции переменного напряжения 110/35/10 кВ «Белорецк-110» Белорецкого района Республики Башкортостан РФ при неукоснительном соблюдении требований нормативных документов.
Согласно основной цели работы, а также заданию на выполнение, в работе проводится решение следующих основных задач:
• привести характеристику ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110», являющейся объектом исследования в работе;
• привести основные требования, предъявляемые к трансформаторным подстанциям нормативными документами;
• осуществить «расчёт электрических нагрузок» на подстанции;
• выбрать трансформаторы на трансформаторной подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110» в результате реконструкции;
• выбрать и проверить проводники трансформаторной подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110»;
• выбрать и проверить электрические коммутационные и защитные аппараты на трансформаторной подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110»;
• провести расчёт молниезащиты подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110».
В работе проведена реконструкция трансформаторной понизительной подстанции ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110».
На основе проведённого анализа установлено, что определённые виды оборудования РУ-35 кВ и РУ-10 кВ ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110» нуждаются в реконструкции вследствие значительного износа, а также являются морально и физически устаревшими, так как установлены на данной подстанции в 70-80 гг. 20 века.
Также установлено, что на стороне 10 кВ подстанции в схеме электрических соединений ОРУ-10 кВ ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110» Белорецкого района Республики Башкортостан РФ необходимо подключить два дополнительных фидера напряжением 10 кВ, что связано с увеличением нагрузки потребителей подстанции.
Исходя из результатов анализа, на трансформаторной подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк-110» внедрены следующие практические мероприятия по реконструкции оборудования РУ-35 кВ подстанции, в результате чего выбраны и проверены:
• выбраны новые выключатели марки ВГТ-11011-40/2500 У1 со встроенными трансформаторами тока, новые разъединители марки РН-СЭЩ- 2-IIn-110-1250 УХЛ1, а также новые ограничители перенапряжения марки ОПН-У/ТЕБ-110-УХЛ1 для установки в ОРУ-110 кВ понижающей подстанции ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110»;
• выбраны новые выключатели ВБЧЭ-10-31,5/2500 УХЛ2 (вводной и секционный), ВБЧЭ-10-20/1000 У3 (линейный - ко всем потребителям) для установки в ячейках РУ-10 кВ ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110»;
• проверены все остальные аппараты, не нуждающиеся в модернизации.
В схеме электрических соединений подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк- 110» введены в работу новые фидеры «Город 4.1» и «Город 4.2», которые подключены к ячейкам «Резерв».
Также в работе, на основе расчёта электрических нагрузок понизительной подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк-110», выбраны и проверены:
• силовые трансформаторы подстанции (установлено, что ранее установленные силовые трансформаторы ТДТН-25000/110 не нуждаются в замене и выдержат перегрузку как в нормальном, так и в послеаварийном режимах работы);
• сечения проводников 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ (питающая сеть 110 кВ - провод воздушной линии АС-120/19, распределительная сеть 35 кВ и 10 кВ - проводами марки АС разных сечений);
• молниезащита подстанции ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110», которая обеспечит надёжную защиту от прямых ударов молнии всего оборудования понизительной подстанции.
Исходя из результатов выбранных трансформаторов, аппаратов и проводников в предыдущей главе работы, рассчитаны экономические показатели проведённой реконструкции подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110».
Рассчитана величина годовых эксплуатационных издержек на понизительную подстанцию переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110», состоящая из капитальных вложений, заработной платы, страховых взносов, амортизационных отчислений, затрат на ремонт и техническое обслуживание, а также прочих расходов.
Кроме того, в работе рассмотрены актуальные мероприятия по технике безопасности, электробезопасности, пожарной безопасности, а также экологической безопасности при выполнении работ на понизительной подстанции переменного тока ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110».
Результаты работы соответствуют всем требованиям основных нормативных документов.
В следствие решения данных указанных аспектов, основная цель работы достигнута.
На основе проведённого анализа установлено, что определённые виды оборудования РУ-35 кВ и РУ-10 кВ ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110» нуждаются в реконструкции вследствие значительного износа, а также являются морально и физически устаревшими, так как установлены на данной подстанции в 70-80 гг. 20 века.
Также установлено, что на стороне 10 кВ подстанции в схеме электрических соединений ОРУ-10 кВ ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110» Белорецкого района Республики Башкортостан РФ необходимо подключить два дополнительных фидера напряжением 10 кВ, что связано с увеличением нагрузки потребителей подстанции.
Исходя из результатов анализа, на трансформаторной подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк-110» внедрены следующие практические мероприятия по реконструкции оборудования РУ-35 кВ подстанции, в результате чего выбраны и проверены:
• выбраны новые выключатели марки ВГТ-11011-40/2500 У1 со встроенными трансформаторами тока, новые разъединители марки РН-СЭЩ- 2-IIn-110-1250 УХЛ1, а также новые ограничители перенапряжения марки ОПН-У/ТЕБ-110-УХЛ1 для установки в ОРУ-110 кВ понижающей подстанции ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110»;
• выбраны новые выключатели ВБЧЭ-10-31,5/2500 УХЛ2 (вводной и секционный), ВБЧЭ-10-20/1000 У3 (линейный - ко всем потребителям) для установки в ячейках РУ-10 кВ ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110»;
• проверены все остальные аппараты, не нуждающиеся в модернизации.
В схеме электрических соединений подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк- 110» введены в работу новые фидеры «Город 4.1» и «Город 4.2», которые подключены к ячейкам «Резерв».
Также в работе, на основе расчёта электрических нагрузок понизительной подстанции 110/35/10 кВ «Белорецк-110», выбраны и проверены:
• силовые трансформаторы подстанции (установлено, что ранее установленные силовые трансформаторы ТДТН-25000/110 не нуждаются в замене и выдержат перегрузку как в нормальном, так и в послеаварийном режимах работы);
• сечения проводников 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ (питающая сеть 110 кВ - провод воздушной линии АС-120/19, распределительная сеть 35 кВ и 10 кВ - проводами марки АС разных сечений);
• молниезащита подстанции ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110», которая обеспечит надёжную защиту от прямых ударов молнии всего оборудования понизительной подстанции.
Исходя из результатов выбранных трансформаторов, аппаратов и проводников в предыдущей главе работы, рассчитаны экономические показатели проведённой реконструкции подстанции переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110».
Рассчитана величина годовых эксплуатационных издержек на понизительную подстанцию переменного тока 110/35/10 кВ «Белорецк-110», состоящая из капитальных вложений, заработной платы, страховых взносов, амортизационных отчислений, затрат на ремонт и техническое обслуживание, а также прочих расходов.
Кроме того, в работе рассмотрены актуальные мероприятия по технике безопасности, электробезопасности, пожарной безопасности, а также экологической безопасности при выполнении работ на понизительной подстанции переменного тока ТП-110/35/10 кВ «Белорецк-110».
Результаты работы соответствуют всем требованиям основных нормативных документов.
В следствие решения данных указанных аспектов, основная цель работы достигнута.
