Введение 4
1 Характеристики объекта проектирования 5
1.1 АО НПО «Тяжпромарматура» 5
1.2 Техническое обоснование выбора варианта схемы электроснабжения ... 8
1.3 Выбор главной схемы подстанции 9
2 Расчет нагрузки подстанции ПС 110/35/10 кВ 13
2.1 Выбор силовых трансформаторов 17
3 Расчет токов короткого замыкания 20
3.1 Составление расчетной схемы 20
4 Выбор высоковольтного оборудования 28
4.1 Выбор выключателей 110 кВ 29
4.2 Выбор разъединителей 110 кВ 31
4.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения 110 кВ 32
4.4 Выбор выключателей нагрузки 35
4.5 Разъединители 35 и 10 кВ 36
4.6 Выбор измерительных трансформаторов тока 36
4.7 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 38
4.8 Выбор ограничителей перенапряжения 38
5 Релейная защита 39
5.1 Релейная защита и автоматика силового трансформатора 39
5.2 Релейная защита отходящих линий 44
6 Выбор собственных нужд подстанции 51
7 Экономическая часть 54
7.1 Расчет капиталовложений в проект 54
7.2 Расчет издержек 56
Заключение 58
Список используемой литературы и используемых источников
В современном мире электроэнергетика играет особую роль - движущей силы экономического развития регионов, государств, мира в целом. На сегодняшний день, мы являемся свидетелями глобального перехода от традиционной энергетики (углеродной) к альтернативной энергетики (водородная энергетика, возобновляемые источники энергии). Никого не удивишь формулировкой «энергетика с минимальным углеродным следом». В связи с этим все более жесткие требования формируются к источникам энергии и потребителям.
Несмотря на глобальный переход от традиционной энергетики, к энергетике с низким углеродным следом, основная традиционная задача энергетики - это надежное и качественное обеспечение электрической энергией конечных потребителей.
«В настоящее время особенно остро стоят вопросы оценки состояния электротехнического оборудования на подстанциях» [13]. Это связано с тем, «что существенная часть основного электросетевого оборудования выработала установленный парковый ресурс и срок эксплуатации, определенный нормативными документами, и используется на пределе своих возможностей» [15].
Целью выпускной квалификационной работы является - реконструкция электрической части ПС 110/35/10 кВ филиала АО НПО «Тяжпромарматура» на основе выбранных и подтвержденных расчетами технических решений. Необходимость проектирования подстанции вызвана физически и морально устаревшим парком существующих подстанций и оборудования.
Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки качественных проектов систем электроснабжения объектов и подстанций, находящихся на стадии реконструкции, а также их необходимой модернизации [17].
В данной выпускной квалификационной работе были выполнены поставленные задачи и цели проектирование по «Реконструкции электрической части ПС № 242 филиала АО НПО «Тяжпромарматура» Алексинский завод тяжелой промышленной арматуры.
В результате написания работы была достигнута цель работы - разработка проекта реконструкции системы электроснабжения ПС 110/35/10 кВ филиала АО НПО «Тяжпромарматура» в соответствии с актуальной нагрузкой.
В результате выполнения поставленных в рамках исследования задач были получены следующие результаты:
- собраны общие сведения об объекте исследования;
- приведено обоснование необходимости реконструкции;
- выполнен расчет актуальной нагрузки подстанции;
- выполнен выбор силовых трансформаторов подстанции;
- выполнен выбор коммутационного оборудования подстанции;
- выполнен расчет релейной защиты оборудования подстанции;
- выполнен расчет собственных нужд подстанции.
- проработана экономическая часть проекта.
Исходя из требований ПУЭ была разработана схема электроснабжения для данного объекта. Был произведен выбор электрооборудования, кабели для подстанции. В работе приведены соответствующие расчеты и условия выбора.
На основание правил устройства электроустановок была выбрана следующая релейная защита и автоматика.
Реконструированная подстанция отличается надёжностью, электробезопасностью, минимумом затрат на обслуживание и ремонт, что позволяет свести межремонтный и эксплуатационный период до минимума, а также повысить показатели энергоэффективности объекта реконструкции.
1. Вакуумные Выключатели 6-20 кВ [Электронный ресурс] : Режим
доступа : URL https://www.tavrida.eom/ter/support/documents/1/(дата
обращения: 12.03.2021).
2. Гук Ю. Б., Кантан В. В., Петрова С. С. Проектирование электрической части станций и подстанций. Л. : Энергоатомиздат, 2015. 320 с.
3. Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 59232¬2020 «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Устройства автоматической частотной разгрузки. Нормы и требования», утвержденный приказом Росстандарта от 30.11.2020 № 1219-ст [Электронный ресурс] : URL./ (дата обращения: 12.03.2021).
4. Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 59233¬2020 «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Устройства автоматики разгрузки при коротких замыканиях. Устройства фиксации тяжести короткого замыкания. Нормы и требования», утвержденный приказом Росстандарта от 30.11.2020 № 1220-ст [Электронный ресурс] : URL. / (дата обращения: 12.03.2021).
5. Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 59234¬2020 «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Устройства автоматики разгрузки при перегрузке по мощности. Нормы и требования», утвержденный приказом Росстандарта от 30.11.2020 № 1221-ст [Электронный ресурс] : URL./ (дата обращения: 12.03.2021).
6. Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 59372¬2021 «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Устройства фиксации отключения и фиксации состояния линий электропередачи, электросетевого и генерирующего оборудования. Нормы и требования», утвержденный приказом Росстандарта от 03.03.2021 № 110-ст [Электронный ресурс] : URL.../ (дата обращения: 12.03.2021).
7. Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 56303¬2014 «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Нормальные схемы электрических соединений объектов электроэнергетики. Общие требования к графическому исполнению», утвержденный и введенный в действие приказом Росстандарта от 12.12.2014 № 1984-ст [Электронный ресурс] : URL. / (дата обращения: 12.03.2021).
8. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы. М., Энергия, 2012. 450 с.
9. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.,Энергоатомиздат, 2020.
10. Ограничители перенапряжений [Электронный ресурс] : Режим доступаhttp://www.razrad.ru.(дата обращения 17.03.2021).
11. Околович М.Н. Проектирование электрических станций. Учебник для ВУЗов, 2020.
12. Правила устройства электроустановок (ПУЭ): (Издание седьмое) Приказ Минэнерго России от 08.07.2002 № 204; Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации.
13. Правила технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов по производству электрической энергии, а также объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих сетевым организациям и иным лицам, к электрическим сетям, утвержденные постановлением Правительства Российской Федерации от 27.12.2004 № 861;
14. Правила технологического функционирования
электроэнергетических систем, утвержденные постановлением Правительства Российской Федерации от 13.08.2018 № 937 (раздел VIII);
15. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. Приказ Минэнерго России от 19.06.2003 № 229. Под редакцией Ю.И. Вишневского. Издательство СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербург, 2012г. 728 с.
16. Разъединители горизонтально-поворотного типа 35-110 кВ [Электронный ресурс]: - Режим доступа:https://www.zeto.ru/(дата обращения 15.03.2021).
17. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций М: Энергоатомиздат, 2020. - 646 с.
18. Рожкова Л.Д., Корнеева Л.К. Чиркова Т.В. Электрооборудование электрических станций и подстанций.- М.: Академия, 2005.
19. Силовое оборудование. АО "Уралэлектротяжмаш" [Электронный ресурс]: - Режим доступа:https://www.uetm.ru/.(дата обращения 10.03.2021).
20. Справочник по проектированию линий электропередачи/ Под редакцией Д.Л. Файбисовича. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС 2006.
21. СО 153-34.20.501-2003 Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации, утвержденные приказом Минэнерго России от 19.06.2003 № 229 (пункты 1.2, 1.3, 1.6, 4.6, 6.1¬6.4);
22. СТО56947007-29.240.30.047-2010 Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35 - 750 кВ.
23. СТО 56947007- 29.240.10.248-2017. Нормы технологического
проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ.
24. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения.
25. Федеральный закон от 26.03.2003 № 35-ФЗ «Об
электроэнергетике» (глава 1; глава 2 статья 6; глава 3 статья 7; глава 4 статьи 11-19; статья 20, статья 21 пункт 3; статья 29.1 пункт 1; статьи 30-31 глава 8 статьи 42, 44, 46);
26. Трансформаторы тока и напряжения 6-110 кВ [Электронный ресурс]: - Режим доступа:https://energybase.ru., (дата обращения 11.03.2021).
27. Электротехнический справочник. Том 3, книга 1. М:
Энергоатомиздат. 2002г., 878 с.
28. Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией.
29. Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для ВУЗов/А.А. Васильев, И.П. Крючков и др. Под ред. А.А. Васильева. М., Энергоатомиздат,1990.