Развитие энергетической отрасли напрямую связано с развитием промышленных отраслей народного хозяйства. Развитие регионов без осуществления качественного и надёжного электроснабжения невозможно. Поэтому в настоящее время широко стоит вопрос с повышением качества и надежности электроснабжения районов, питаемых подстанциями, построенными в 60-70 ых годах 20 века, а также строительством новых подстанций, для электро-снабжения новых потребителей.
В настоящее время электроэнергетическая отрасль столкнулась с огромным количеством нововведений. Бурное развитие современных микро-процессорных технологий, а также появление новых изоляционных и усовершенствованных конструкционных и электротехнических материалов, в совокупности с развитием технологического прогресса и совершенствованием технологий производства, позволило использовать в строительстве под-станций, новые современные унифицированные технологии.
Большинство строящихся и вновь реконструируемых подстанций имеют достаточно простые и наглядные главные электрические схемы. Однако при этом усложняются схемы сбора, передачи и обработки информации.
Устаревшие электромеханические и электронные устройства защиты заменяются современными микропроцессорными. При этом на подстанциях увеличивается число датчиков и измерителей параметров оборудования и электрических сетей. Это дает, с одной стороны возможность внедрения дистанционного управления объектами электроэнергетики и переключениями, но с другой стороны ставит перед проектировщиками подстанций задачи по интеграции современного оборудования в существующие электрические схемы и компоновки оборудования на распределительных устройствах под-станций.
При проектировании электрической части подстанции, вне зависимости от того, новая это подстанция или реконструируемая, необходимо использовать нормативно техническую документацию, а также стандарты организаций - Россети, где подробно отражены все требования, предъявляемые к современным объектам - подстанциям.
В свою очередь крупные производители оборудования, пытаясь унифицировать проекты оборудования и облегчить возможность быстрой реконструкции объектов, выпускают оборудование, предназначенное для ретрофита подстанций.
Все эти моменты необходимо учитывать при выполнении выпускной квалификационной работы, направленной на реконструкцию электрической части понизительной подстанции.
Целью выпускной квалификационной работы является повышение мощности подстанции за счет реконструкции электрической части с заменой силовых трансформаторов и высоковольтного оборудования.
Задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели выпускной квалификационной работы:
1. Анализ текущего состояния подстанции и загрузки силовых транс-форматоров
2. Определение оптимальной мощности силовых трансформаторов и выбор типа и марки трансформаторов подстанции
3. Выбор оборудования подстанции после замены силовых трансформаторов.
При выполнении выпускной квалификационной работы, необходимо пользоваться современными видами оборудования, методиками выбора оборудования и методами инженерного проектирования.
В рамках выполнения выпускной квалификационной работы выполнен проект реконструкции электрической части понизительной подстанции 35/6 кВ. Для определения необходимости выполнения реконструкции подстанции был выполнен расчет и анализ нагрузок подстанции. Данные по текущей загрузки подстанции были приняты согласно интерактивной карты загрузки центров питания МРСК.
Согласно расчетам проведенным в п.2. ВКР были построены годовые графики полной и активной мощностей подстанции, а также выполнен расчет потребления энергии на подстанции. Значение определённого в п.2. ВКР номинального коэффициента загрузки трансформатора показал, что он превышает установленное значение для двухтрансформаторных подстанций. Поэтому в случае аварийной ситуации, с отключением одного из трансформаторов, второй будет работать с перегрузкой больше 60 % от номинальной мощности, т.е. с коэффициентом загрузки равным 1,6. Данный факт указывает на необходимость проведения реконструкции подстанции и замены силовых трансформаторов ТМН 4000 на более мощные. Для этого выбраны два варианта замены:
1. ТМН-6300/35/6
2. ТМН-10000/35/6
Выполненный расчет технико-экономических показателей позволил выбрать оптимальный вариант мощности силового трансформатора. В результате к установке на подстанции принято два силовых трансформатора мощностью 6,3 МВА типа ТМН-6300/35.
Для выбора оборудования на подстанции и расчета уровней токов короткого замыкания на подстанции после реконструкции, выбрана электрическая схема 35-4Н согласно [2]. Расчет токов короткого замыкания в выпускной квалификационной работе выполнен в соответствии с методикой, представленной в [3].
Результаты расчета токов короткого замыкания позволили выбрать требуемое высоковольтное оборудование на подстанции. В результате выбора оборудования определено, что на ОРУ -35 кВ необходимо установить выключатели типа ВВН-СЭЩ-35 в количестве двух штук. Разъединители РГП- СЭЩ-35 в количестве 6 штук. Трансформаторы тока типа ТОЛ-СЭЩ-35. Трансформаторы напряжения типа НОЛ-СЭЩ-35 и предохранители для их защиты марки ПКТ-101. Для распределительного устройства 6 кВ к установке приняты: выключатели ВВУ-СЭЩ-10, трансформаторы тока ТШЛ-СЭЩ- 10 и напряжения ЗНОЛ-СЭЩ-10, предохранители для защиты ТСН и ТН типа ПКТ-10. Для ОРУ 35 кВ выбрана гибкая ошиновка проводи типа АС. Для стороны 10 кВ определено число отходящих линий и тип провода ЛЭП. Выполнен расчет системы собственных нужд и выбрано два трансформатора собственных нужд (ТСН) марки ТМГ-40/6. Определен состав системы учета и измерений подстанции. Рассчитана система заземления и молниезащиты.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы выполнен проект реконструкции электрической части понизительной подстанции, удовлетворяющий всем современным требованиям.
