Электроэнергетика является основополагающей отраслью народного хозяйства. Особенностью электроэнергетического производства является общность процессов производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии. Функционирование всех отраслей народного хозяйства страны зависит от состояния электроэнергетической отрасли. Кроме того, от состояния и развития электроэнергетики зависит и безопасность страны.
К основным объектам электроэнергетики относятся электрические станций на которых производят электрическую энергию, электрические подстанции на которых происходит преобразование и распределение электрической энергии, а также линии электропередачи (воздушные и кабельные) по которым происходит передача электрической энергии.
Начало становления электроэнергетической системы России берет начало с 20-х годов 20 века. В этот период были заложены основы современной Единой Национальной Электрической Сети (ЕНЭС).
В процессе создания и развития ЕНЭС выполнялось не только строительство новых объектов, но и модернизация существующих. Так как электроэнергетика связана со всеми отраслями народного хозяйства страны, то темпы ее развития должны опережать темпы развития остальных отраслей. Отставание в развитии может привести к нарушению нормального функционирования ЕНЭС.
Электрические подстанции - являются промежуточным звеном между электрическими станциями (объектами генерации) и потребителями.
Электрические подстанции характеризуются по уровню напряжения, местоположению в ЕНЭС и типам потребителей, подключенных к ним.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) потребители классифицируются по уровню надежности электроснабжения. Выделены три основных категории потребителей. К потребителям первой категории относятся потребители, для которых должно быть обеспечено бесперебойное электроснабжение, т.е. они должны получать питание от двух независимых источников. Перерыв в электроснабжении таких потребителей может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Среди потребителей первой категории надежности электроснабжения выделяются особо ответственные потребители «особой категории» - для которых перерыв в электроснабжении недопустим. Ко второй категории надежности электроснабжения относятся потребители, перерыв электроснабжения которых может повлечь массовый недоотпуск продукции, массовый простой рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушение нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. К третьей категории надежности электроснабжения относятся потребители на попадающие под категории 1 и 2. Для потребителей третьей категории допускается обеспечивать питание от одного источника электрической энергии, при условии соблюдения периода перерыва электроснабжения, не превышающего 24 часов.
По местоположению роли в ЕНЭС подстанции подразделяются на тупиковые, ответвительные, узловые, проходные.
Исходя из того какие потребители подключены к подстанции и какую роль, она играет в ЕЭНС выбирается тип силовых трансформаторов и электрическая схема подстанции.
При выборе электрической схемы необходимо учитывать перспективу развития питаемого района, возможность подключения новых потребителей и т.д.
В выпускной квалификационной работе бакалавра рассмотрена электрическая подстанция 110/10 кВ ''Агириш''. Реконструкция подстанции вызвана ростом нагрузок питаемого района и загрузкой силовых трансформаторов выше допустимой.
Оборудование подстанции 110/10 кВ "Агириш" неудовлетворительном состоянии. Подробный анализ состояния оборудования подстанции будет проведен в первом разделе выпускной квалификационной работы (ВКР).
Целью ВКР является разработка проекта реконструкции электрической части подстанции 110/10 кВ ''Агириш''.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:
1. Выполнить расчет электрической мощности подстанции
2. Выбрать электрическое оборудование
3. Рассчитать молниезащиту и заземление объекта.
При выполнении ВКР необходимо использовать современные и актуальные методики проектирования и нормативные акты. При выборе электрооборудование предпочтение необходимо отдавать оборудованию произведенному на территории РФ.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы выполнен проект реконструкции электрической части подстанции 110/10 кВ ''Агириш''.
На первом этапе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен анализ электрооборудования подстанции 110/10 кВ ''Агириш'' и проведена оценка загрузки силовых трансформаторов. По данным организации эксплуатирующей подстанцию 110/10 кВ ''Агириш'' получено, что силовые трансформаторы, установленные в настоящее время работают с перегрузкой. Перегрузка силовых трансформаторов не позволяет выполнить подключения новых потребителей к подстанции, а также снижает срок службы силовых трансформаторов и может привести к возникновению аварийный ситуаций, что негативно скажется на надежности электроснабжения потребителей питаемого района. Поэтому в выпускной квалификационной работе было принято решение о замене силовых трансформаторов мощностью 16 МВА на более мощные. В результате проведения анализа загрузки силовых трансформаторов построены упорядоченные годовые графики нагрузки подстанции. Построены графики полной мощности и активной мощности. Для проведения замены силовых трансформаторов было проведено технико-экономическое сравнение двух вариантов установки силовых трансформаторов. Согласно рассчитанной максимальной мощности подстанции к сравнению были приняты силовой трансформатор марки ТРДН 25000/110 и силовой трансформатор марки ТРДН 40000/110. В результате технико-экономического анализа и сравнения приведенных затрат к установке на подстанции «Эликманская» принят силовой трансформатор марки ТРДН 25000/110.
На втором этапе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен выбор высоковольтного электротехнического оборудования. Для этого были рассчитаны токи короткого замыкания на подстанции, на стороне 110 и 10 кВ. По полученным значениям ТКЗ, а также по значениям номинальной нагрузки подстанции, в соответствии с нормативными актами и методиками выбора оборудования на подстанции «Эликманская» были приняты к установке следующие марки оборудования. На стороне 110 кВ к установке был принят высоковольтный выключатель марки ВТБ-110, а на стороне 10 кВ вакуумный высоковольтный выключатель марки BB/TEL 10 - производства «Таврида Электрик». Так же на стороне 110 кВ выбраны высоковольтные разъединители РНДЗ-110, согласно схеме подстанции, 110-4Н, к установке приняты разъединители с одним и двумя заземляющими ножами. Для осуществления измерений и для получения значений для нужд релейной защиты и автоматики на подстанции «Эликманская» были выбраны к установке трансформаторы тока на стороне 110 кВ марки ТОГФ-110, на стороне 10 кВ ТШЛ 10. Так же на стороне 10 кВ были выбраны измерительные трансформаторы напряжения марки ЗНОЛ-10. Для защиты оборудования подстанции внутренних и внешних перенапряжений приняты к установке ограничители перенапряжений с полимерной изоляцией марки ОПН-П-110 и ОПН-П-10, для сторон 110 и 10 кВ подстанции «Эликманская» соответственно.
Для защиты оборудования подстанции от прямых ударов молнии выполнен расчет молниезащиты подстанции. В результате расчетов получено, что для защиты от прямых ударов молнии на подстанции необходимо установить 6 молниеприемников. Установку молниеприемников принято провести на портальных опорах ОРУ 110 кВ.
Также в выпускной квалификационной работе выполнен расчет системы заземления подстанции. В результате расчета получено, что система заземления соответствует требованиям ПУЭ.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы, выполнен проект реконструкции электрической части подстанции 110/10 кВ ''Агириш'', который удовлетворяет современным требованиям к надежности электроснабжения потребителей.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
