Помощь студентам в учебе
Реконструкция схемы электрических соединений и электрооборудования ОРУ-35 кВ, ЗРУ 10 кВ подстанции Жигули
|
Введение 5
1 Краткое описание подстанции «Жигули» 35/10 кВ 7
2 Электрическая нагрузка подстанции «Жигули» 35/10 кВ 9
3 Силовые трансформаторы подстанции «Жигули» 35/10 кВ.
Выбор количества, типа, расчет мощности 13
3.1 Трансформатор ТМН-4000/35/10 кВА. Производство технико-
экономических расчетов 14
3.2 Трансформатор ТМН-6300/35/10 кВА. Производство технико-
экономических расчетов 18
4 Схема электрических соединений подстанции «Жигули» 35/10 кВ 20
5 Токи короткого замыкания подстанции «Жигули» 35/10 кВ 25
5.1 Расчет в точке К1 27
5.2 Расчет в точке К2 29
5.3 Расчет в точке К3 30
6 Электрооборудование ОРУ 35 кВ и ЗРУ 10 кВ подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 32
6.1 Выбор выключателя 35 кВ 33
6.1.1 Общее описание высоковольтных элегазовых баковых
выключателей 35 кВ 34
6.1.2 Общее описание высоковольтных вакуумных выключателей 35 кВ 35
6.2 Выбор разъединителя 35 кВ 38
6.3 Выбор заземлителя нейтрали трансформатора 35 кВ 39
6.4 Выбор ограничителя перенапряжений 35 кВ 40
6.5 Выбор электрооборудования ЗРУ 10 кВ подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 42
6.5.1 Выбор ячейки комплектного распределительного устройства 10 кВ 43
6.5.2 Выбор выключателя 10 кВ 45
6.5.3 Выбор трансформатора тока 10 кВ 46
6.5.4 Выбор трансформатора напряжения 10 кВ 47
6.5.5 Выбор ограничителя перенапряжений 10 кВ 48
7 Релейная защита подстанции «Жигули» 35/10 кВ 49
7.1 Общая информация о релейной защите подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 49
7.2 Защита силового трансформатора подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 50
7.3 Защита трансформаторов напряжения 10 кВ подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 51
7.4 Защита линий ячеек отходящих присоединений 10 кВ
подстанции «Жигули» 35/10 кВ 52
7.5 Защита вводных ячеек 10 кВ подстанции «Жигули» 35/10 кВ 52
7.6 Защита ячейки секционного выключателя 10 кВ подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 53
7.7 Центральная сигнализация подстанции «Жигули» 35/10 кВ 54
8 Заземление и молниезащита подстанции «Жигули» 35/10 кВ 55
8.1 Заземление 55
8.2 Молниезащита 56
Заключение 57
Список используемых источников 58
Приложение А Расчет уставок релейной защиты на примере ячеек отходящих присоединений подстанции «Жигули» 35/10 кВ 62
Приложение Б Расчет заземления подстанции «Жигули» 35/10 кВ 68
Приложение В Расчет молниезащиты подстанции «Жигули» 35/10 кВ .... 71
1 Краткое описание подстанции «Жигули» 35/10 кВ 7
2 Электрическая нагрузка подстанции «Жигули» 35/10 кВ 9
3 Силовые трансформаторы подстанции «Жигули» 35/10 кВ.
Выбор количества, типа, расчет мощности 13
3.1 Трансформатор ТМН-4000/35/10 кВА. Производство технико-
экономических расчетов 14
3.2 Трансформатор ТМН-6300/35/10 кВА. Производство технико-
экономических расчетов 18
4 Схема электрических соединений подстанции «Жигули» 35/10 кВ 20
5 Токи короткого замыкания подстанции «Жигули» 35/10 кВ 25
5.1 Расчет в точке К1 27
5.2 Расчет в точке К2 29
5.3 Расчет в точке К3 30
6 Электрооборудование ОРУ 35 кВ и ЗРУ 10 кВ подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 32
6.1 Выбор выключателя 35 кВ 33
6.1.1 Общее описание высоковольтных элегазовых баковых
выключателей 35 кВ 34
6.1.2 Общее описание высоковольтных вакуумных выключателей 35 кВ 35
6.2 Выбор разъединителя 35 кВ 38
6.3 Выбор заземлителя нейтрали трансформатора 35 кВ 39
6.4 Выбор ограничителя перенапряжений 35 кВ 40
6.5 Выбор электрооборудования ЗРУ 10 кВ подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 42
6.5.1 Выбор ячейки комплектного распределительного устройства 10 кВ 43
6.5.2 Выбор выключателя 10 кВ 45
6.5.3 Выбор трансформатора тока 10 кВ 46
6.5.4 Выбор трансформатора напряжения 10 кВ 47
6.5.5 Выбор ограничителя перенапряжений 10 кВ 48
7 Релейная защита подстанции «Жигули» 35/10 кВ 49
7.1 Общая информация о релейной защите подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 49
7.2 Защита силового трансформатора подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 50
7.3 Защита трансформаторов напряжения 10 кВ подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 51
7.4 Защита линий ячеек отходящих присоединений 10 кВ
подстанции «Жигули» 35/10 кВ 52
7.5 Защита вводных ячеек 10 кВ подстанции «Жигули» 35/10 кВ 52
7.6 Защита ячейки секционного выключателя 10 кВ подстанции
«Жигули» 35/10 кВ 53
7.7 Центральная сигнализация подстанции «Жигули» 35/10 кВ 54
8 Заземление и молниезащита подстанции «Жигули» 35/10 кВ 55
8.1 Заземление 55
8.2 Молниезащита 56
Заключение 57
Список используемых источников 58
Приложение А Расчет уставок релейной защиты на примере ячеек отходящих присоединений подстанции «Жигули» 35/10 кВ 62
Приложение Б Расчет заземления подстанции «Жигули» 35/10 кВ 68
Приложение В Расчет молниезащиты подстанции «Жигули» 35/10 кВ .... 71
Энергия электричества - это ресурс, который позволил человечеству выйти на качественно новый уровень жизни.
В настоящее время, любой город, поселок городского типа, сельское поселение, невозможно представить без электричества. Электричество дает свет, тепло, благодаря нему вода поступает в дома людей, готовится пища, обеспечивается досуг и быт.
Но чтобы пользоваться электричеством, его необходимо доставить в места проживания людей, т.е. передать на определенное расстояние. Для передачи электричества сооружают воздушные линии (далее по тексту ВЛ) и подстанции.
Такая цепочка как: электростанция - воздушные линии - трансформаторные подстанции (в том числе подстанция конечного потребителя) и есть система, благодаря которой возможен
существующий уровень жизни людей.
Каждую систему необходимо поддерживать в рабочем состоянии, иначе она будет нарушена. В данном случае нарушение, есть повреждение какого-либо звена, из-за которого не будет работать вся система, и, в конечном итоге, люди останутся без электричества.
Согласно информации, изложенной в [ 6], по состоянию на 2019 г., в процентном выражении - 59 % всех существующих подстанций 35 кВ и выше отработали свой нормативный срок службы, т.е. срок их эксплуатации составляет 25 лет и более. Не исключение и подстанция «Жигули» 35/10 кВ, которая введена в эксплуатацию в 1979 году. Доля основного электрооборудования, находящегося более 25 лет в эксплуатации, для подстанций 35 кВ, составила 81 % [6].
Учитывая описанные обстоятельства, а это сверхнормативный срок эксплуатации основного электрооборудования подстанций в разрезе класса напряжения 35 кВ, невозможно говорить о какой-либо надежности электроснабжения. Частые отключения электричества у населения, в текущих условиях, является «нормой», но это в принципе не может и не должно быть «нормой».
Описанная ситуация характерна и для подстанции «Жигули» 35/10 кВ, которая находится в эксплуатации 41 год. Оборудование подстанции устарело и значительно износилось.
В условиях быстро разрастающихся населенных пунктов (частная застройка с высокой мощность нагрузки), а к таким пунктам относится с.п. «Жигули» [1, 16], возникает острая необходимость в реконструкции электроэнергетического объекта - подстанции «Жигули» 35/10 кВ, для обеспечения электроснабжения населения с высокой степенью надежности.
Цель настоящей бакалаврской работы - повышение надежности электроснабжения от подстанции «Жигули» 35/10 кВ путем проведения реконструкции схемы электрических соединений и замены электрооборудования.
Достижение цели возможно постановкой и дальнейшим решением следующих задач:
1) Анализ существующей ситуации на подстанции «Жигули» 35/10 кВ в части нагрузки, схемы электрических соединений и основного электрооборудования;
2) Разработка, расчетно-экономическое обоснование и принятие основных технических решений.
В настоящее время, любой город, поселок городского типа, сельское поселение, невозможно представить без электричества. Электричество дает свет, тепло, благодаря нему вода поступает в дома людей, готовится пища, обеспечивается досуг и быт.
Но чтобы пользоваться электричеством, его необходимо доставить в места проживания людей, т.е. передать на определенное расстояние. Для передачи электричества сооружают воздушные линии (далее по тексту ВЛ) и подстанции.
Такая цепочка как: электростанция - воздушные линии - трансформаторные подстанции (в том числе подстанция конечного потребителя) и есть система, благодаря которой возможен
существующий уровень жизни людей.
Каждую систему необходимо поддерживать в рабочем состоянии, иначе она будет нарушена. В данном случае нарушение, есть повреждение какого-либо звена, из-за которого не будет работать вся система, и, в конечном итоге, люди останутся без электричества.
Согласно информации, изложенной в [ 6], по состоянию на 2019 г., в процентном выражении - 59 % всех существующих подстанций 35 кВ и выше отработали свой нормативный срок службы, т.е. срок их эксплуатации составляет 25 лет и более. Не исключение и подстанция «Жигули» 35/10 кВ, которая введена в эксплуатацию в 1979 году. Доля основного электрооборудования, находящегося более 25 лет в эксплуатации, для подстанций 35 кВ, составила 81 % [6].
Учитывая описанные обстоятельства, а это сверхнормативный срок эксплуатации основного электрооборудования подстанций в разрезе класса напряжения 35 кВ, невозможно говорить о какой-либо надежности электроснабжения. Частые отключения электричества у населения, в текущих условиях, является «нормой», но это в принципе не может и не должно быть «нормой».
Описанная ситуация характерна и для подстанции «Жигули» 35/10 кВ, которая находится в эксплуатации 41 год. Оборудование подстанции устарело и значительно износилось.
В условиях быстро разрастающихся населенных пунктов (частная застройка с высокой мощность нагрузки), а к таким пунктам относится с.п. «Жигули» [1, 16], возникает острая необходимость в реконструкции электроэнергетического объекта - подстанции «Жигули» 35/10 кВ, для обеспечения электроснабжения населения с высокой степенью надежности.
Цель настоящей бакалаврской работы - повышение надежности электроснабжения от подстанции «Жигули» 35/10 кВ путем проведения реконструкции схемы электрических соединений и замены электрооборудования.
Достижение цели возможно постановкой и дальнейшим решением следующих задач:
1) Анализ существующей ситуации на подстанции «Жигули» 35/10 кВ в части нагрузки, схемы электрических соединений и основного электрооборудования;
2) Разработка, расчетно-экономическое обоснование и принятие основных технических решений.
В ходе всестороннего анализа подстанции «Жигули» 35/10 кВ выяснено состояние электрооборудования подстанции - устаревшее и требующее замены, рассчитаны нагрузки подстанции - полная максимальная мощность составила 4891,3 МВА, релейная защита - устарела и требует замены
С учетом значения полной максимальной мощности, учитывающую перспективу роста нагрузки подстанции, а также в соответствие с результатом технико-экономического расчета, мощность силового трансформатора увеличена не была, но было увеличено количество трансформаторов с одного на два. Это связано и с изменением электрической схемы соединений подстанции.
Электрическая схема соединений подстанции изменена на схему с двумя трансформаторами и автоматическим введением резерва, посредством секционной перемычки. Изменение схемы вызваны перспективным разрастанием частной жилой застройки района, а также с появлением потребителей 1-й и 2-й категории по надежности электроснабжения.
Основное электрооборудование подстанции, такое как выключатель 35 кВ, разъединитель 35 кВ, ОПН 35 кВ, а также комплектное распределительное устройства заменено на современные образцы и проверено по необходимым расчетным условиям.
Выполнен выбор релейной защиты основных элементов подстанции. В качестве примера произведен расчет уставок релейной защиты ячеек отходящих присоединений.
Рассчитано заземление и молниезащита подстанции.
Выполненные, в настоящей бакалаврской работе, мероприятия по реконструкции подстанции «Жигули» 35/10 кВ, позволят на десятилетия вперед обеспечить всех потребителей надежным и качественным электроснабжением.
С учетом значения полной максимальной мощности, учитывающую перспективу роста нагрузки подстанции, а также в соответствие с результатом технико-экономического расчета, мощность силового трансформатора увеличена не была, но было увеличено количество трансформаторов с одного на два. Это связано и с изменением электрической схемы соединений подстанции.
Электрическая схема соединений подстанции изменена на схему с двумя трансформаторами и автоматическим введением резерва, посредством секционной перемычки. Изменение схемы вызваны перспективным разрастанием частной жилой застройки района, а также с появлением потребителей 1-й и 2-й категории по надежности электроснабжения.
Основное электрооборудование подстанции, такое как выключатель 35 кВ, разъединитель 35 кВ, ОПН 35 кВ, а также комплектное распределительное устройства заменено на современные образцы и проверено по необходимым расчетным условиям.
Выполнен выбор релейной защиты основных элементов подстанции. В качестве примера произведен расчет уставок релейной защиты ячеек отходящих присоединений.
Рассчитано заземление и молниезащита подстанции.
Выполненные, в настоящей бакалаврской работе, мероприятия по реконструкции подстанции «Жигули» 35/10 кВ, позволят на десятилетия вперед обеспечить всех потребителей надежным и качественным электроснабжением.