Электроэнергетическая система страны влияет на развитие: экономики, промышленности, агрокомплекса и т.д.
Износ энергетического оборудования на подстанциях в энергетической отрасли является глобальной проблемой в данное время. Сегодня многие крупные государственные и частные компании обновляют свое энергетическое хозяйство через ремонтные программы, тарифные дела и инвестиционные проекты. Статистика на сегодняшний день говорит, что износ энергетического оборудования находится в диапазоне 75-80%, в зависимости от муниципального региона РФ.
Современная тенденция в энергетике - масштабное обновление структуры электрооборудования на подстанциях. Тенденция связана с физическими износами. Физические износы — это процессы устаревания структуры систем электроснабжения в результате долгой эксплуатации.
Основной целью работы является увеличение надежности электроснабжения электрической энергией потребителей, получающих питание от понизительной подстанции «Русские Выселки» 35/10 кВ, которая расположена в Ставропольском районе, Самарской области. Необходимость реконструкции подстанции обусловлено тем, что установленное на подстанции оборудование физически и морально устарело, а также выработало срок службы и дальнейшая его эксплуатация может привести к снижению надежности электроснабжения потребителей из-за повышения вероятности отказов и выхода из строя оборудования.
В работе планируется выполнить подробный анализ установленного оборудования и главной схемы подстанции. Выполненные расчеты в рамках работы позволят повысить надежность и качество электроснабжения потребителей.
Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:
1. Выполнить анализ оборудования подстанции «Русские Выселки» и определить загрузку силовых трансформаторов;
2. Определить уровни токов короткого замыкания на стороне ВН и НН.
3. Провести сравнительный анализ и выбор подходящего оборудования подстанции;
4. Выполнить расчет уставок микропроцессорной защиты силовых трансформаторов подстанции;
5. Выполнить расчет системы заземления и молниезащиты подстанции «Русские Выселки» с учетом замены оборудования.
При выполнении проекта реконструкции электрической части подстанции «Русские Выселки» напряжением 35/10 кВ необходимо использовать современные виды оборудования, рекомендуемые к применению на реконструируемых и вновь строящихся объектах электроэнергетики. Использовать современные методики и средства расчета параметров выбора оборудования. При выборе оборудования предпочтение отдавать оборудованию произведенному на территории РФ.
В выпускной квалификационной работе выполнен проект реконструкции электрической части подстанции 35/10 кВ «Русские Выселки».
Для выполнения проекта реконструкции в ВКР проведен анализ оборудования и схемы понизительной подстанции 35/10 кВ «Русские Выселки». Подстанция получает питание по одной воздушной линии напряжением 35 кВ «Кирпичная». Проведенный анализ оборудования позволил выделить оборудование, которое нуждается в замене при проведении реконструкции. Анализ показал, что на подстанции установлено высоковольтное оборудование, которое физически и морально устарело и требует замены на более современное. В настоящее время на подстанции установлено два силовых трансформатора марок ТМН, с мощностью 4000 кВА и 6300 кВА. Проведенный анализ загрузки силовых трансформаторов показал, что трансформаторы работают с перегрузкой и требуется провести их замену.
Для оптимального выбора силовых трансформаторов подстанции «Русские Выселки» проведено технико-экономическое сравнение двух вариантов - базового, с установкой двух трансформаторов ТМН 6300/35/10 и альтернативный вариант - с установкой двух трансформаторов ТДН 10000/35/10. Проведенное технико-экономическое сравнение показало, что базовый вариант имеет меньшие приведённые затраты, поэтому он был принят к установке.
В ВКР выполнен расчет токов симметричных токов короткого замыкания на подстанции, так как подстанция получает питание по одной ВЛ, расчет токов короткого замыкания выполнен при условии параллельной работы силовых трансформаторов, так как данный режим будет характерен для более высоких значений ТКЗ на подстанции. Проведенный расчет трехфазных токов КЗ позволил выбрать оборудование подстанции на стороне 35 и 10 кВ.
Выбор оборудования на для установки на подстанции производился исходя из технического сравнения нескольких вариантов. При выборе оборудования подстанции предпочтение отдавалось оборудованию российского производства. Для установки на стороне 35 кВ были приняты высоковольтные силовые выключатели марки ВВСТ-35. Так же на стороне 35 кВ выбраны разъединители марки РГП-СЭЩ-35, производства завода «Самарский Электрощит». Для проведения измерений, а так же для подключения устройств релейной защиты и автоматики в работе, для установки на стороне 35 кВ выбраны измерительные трансформаторы тока марки ТОЛ-СВЭЛ 35 УХЛ1 - производства компании АО «Группа «СВЭЛ» и измерительные трансформаторы напряжения ЗНОЛ.П - 35.
Для установки на стороне 10 кВ были приняты высоковольтные словын выключатели марки BB/TEL производства компании «Таврида-Электрик». Так же в распределительном устройстве 10 Кв к установке приняты измерительные трансформаторы тока марки ТЛМ-10 производства завода «Самарский электрощит» и измерительные трансформаторы напряжения марки НАМИ - 10.
В результате проведенного анализа характеристик оборудования выбиралось оборудование способное наилучшим образом удовлетворить всем требованиям как в номинальных, так и в аварийных режимах.
В разделе РЗА были выбраны защиты и рассчитаны уставки силовых трансформаторов подстанции «Русские Выселки». Защита будет выполнена с помощью шкафов Бреслер ШТ2108.
Выполнен расчет системы собственных нужд подстанции «Русские Выселки». Для питания системы собственных нужд в работе выбран два герметичных масляных трансформатора марки ТМГ и мощностью 100 кВА. Напряжение обмоток трансформаторов собственных нужд 10/0,4 кВ. Установка трансформаторов собственных нужд выполняется на территории подстанции вне помещения.
Так как в работе выполнена замена оборудования, требовалось провести расчет системы молниезациты подстанции «Русские Выселки». К Установке на подстанции принято четыре молниеприемника высотой 10 м. Установка Молниеприемников выполняется на портальных опорах. В Результате выполнения ВКР выполнен проект реконструкции электрической части понизительной подстанции 35/10 кВ «Русские Выселки». Которая полностью удовлетворяет современным требованиям по надежности электроснабжения потребителей и качеству электрической энергии. При проектировании использовались современные стандарты и нормативные документы в части проектирования объектов электроэнергетики - понизительных подстанций.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
