ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ объекта реконструкции 7
2 Расчет электрических нагрузок подстанции 9
3 Выбор электрической схемы распределительного устройства 19
4 Расчет токов короткого замыкания 21
4.1 Расчет трехфазных токов КЗ 21
4.2 Расчет токов несимметричных КЗ 24
5 Выбор электрических проводников и аппаратов 28
5.1 Выбор выключателей на стороне 35 кВ 28
5.3 Выбор трансформаторов тока 30
5.4 Выбор гибких шин на стороне 35 кВ 32
5.6 Выбор трансформаторов тока на стороне 10 кВ 34
5.7 Выбор трансформаторов напряжения на стороне 10 кВ 34
5.8 Выбор гибких шин на стороне 10 кВ 35
5.9 Выбор ОПН (ограничитель перенапряжений нелинейный) 35
6 Релейная защитам подстанции «Еловка» 36
6.1 Расчет ДЗТ 36
6.2 Дифференциальная защита (ДЗТ-2) 38
7 Определение собственных нужд подстанции 41
8 Расчет заземления подстанции 43
9 Расчет молниезащиты подстанции 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 50
В условиях динамичного развития экономики, все большее внимание уделяется бесперебойности электрообеспечения потребителей и энергоэффективности систем электроснабжения, а в особенности, надежного обеспечения электроэнергией объектов городской инфраструктуры и промышленных предприятий. Кроме того, в связи с уменьшением масштабов отдельных производств и появлением большого числа небольших предприятий, осуществляющих обеспечение технологического процесса лишь на отдельных его этапах, возрастает разветвленность сетей электроснабжения.
При этом при проектировании сетей, стараются использовать сети с более высокими классами напряжений, так как при этом снижаются потери электрической энергии на передачу и возрастает передаваемая мощность. Однако, в условиях существующих подстанций и сетей, масштабный перевод сетей на повышенное напряжение пока не может быть осуществлен, поэтому плотно ведется работа по модернизации существующих подстанции и увеличении пропускной мощности подстанций.
Реконструкция подстанции позволяет сделать питаемый регион более привлекательным для промышленных инвесторов и подтолкнёт существующих потребителей к расширению производства и увеличению выпускаемой продукции.
Старое оборудование на подстанциях заменяется оборудованием большей мощности. К тому же строительство крупных энергообъектов не всегда экономически целесообразно, например, если объект находится в малонаселенном районе и должен обслуживать лишь одного крупного потребителя.
В анализе текущих тенденций электрификации производств, следует отметить, что надежность энергоснабжения зависит от таких свойств, как безотказность, живучесть и безопасность. В то же время невозможно обеспечить надежность системы электроснабжения без модернизации и совершенствования сетей электроснабжения и использования современного оборудования и новейших систем автоматического управления и микропроцессорной релейной защиты.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта реконструкции электрической части понизительной подстанции 35/10 кВ «Еловка».
Для достижения поставленной цели в выпускной квалификационной работе необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать состояние подстанции «Еловка».
2. Выполнить расчет электрических нагрузок с учетом роста мощности питаемого района.
3. Выполнить расчет токов короткого замыкания.
4. Произвести выбор высоковольтного электрооборудования подстанции.
5. Выбрать микропроцессорные блоки релейной защиты и рассчитать уставки блока для защиты силового трансформатора.
6. Рассчитать молниезащиту и заземление подстанции «Еловка».
При решении поставленных задач в выпускной квалификационной работе необходимо использовать только современные виды оборудования, предпочтения отдавать оборудованию российского производства. Выбор оборудования выполнять исходя из требований нормативных актов и регламентирующих документов.
Выпускная квалификационная работа, представленная пояснительной запиской и графической частью, представляет проект реконструкции электрооборудования понизительной подстанции 35/10 кВ «Еловка».
На первом этапе выполнения выпускной квалификационной работы произведен расчет ожидаемых электрических нагрузок по подстанции 35/10 кВ «Еловка». Результаты расчета ожидаемых электрических нагрузок использованы для выбора оптимального электротехнического оборудования реконструируемой подстанции 35/10 кВ «Еловка». Построен упорядоченный годовой график нагрузки подстанции, по которому определена мощность в часы максимальной загруженности, которая составила 15,58 МВА. Так же определены показатели графика нагрузок, такие как Тм =5606ч и Кз=0,639.
Далее рассмотрены различные варианты силовых трансформаторов, в результате чего по совокупности технико-экономических показателей и приведенных затрат выбраны к установке на подстанции «Еловка» два трансформатора марки ТДН - 10000/35/10 кВ.
Определены значения токов симметричных и несимметричных коротких замыканий. Наибольший ток на стороне 35 кВ протекает при двухфазном коротком замыкании. В установившемся режиме он составляет 4,35 кА, тогда как на пике переходного процесса - 11,07 кА. На стороне НН наибольшее значение имеет симметричное КЗ - периодическая составляющая равна 4,42 кА, ударный ток - 11,87 кА. Исходя из полученных значений токов короткого замыкания в ВКР выполнен выбор оборудования подстанции «Еловка».
Для обеспечения потребителей электроэнергией выбрано следующее оборудование:
- На высокой стороне: выключатель элегазовый ВР35НТ УХЛ1, разъединитель двухколонковый РНДЗ-1-35/1000, трансформатор тока ТОЛ- СЭЩ-35 УХЛ1, гибкие шины АС-70/11.
- На низкой стороне, в качестве проводников шинного моста выбраны медные неизолированные провода АС-240/56. Далее выбиралось оборудование, устанавливаемое в ячейки КРУН - комплектного распределительного устройства наружного размещения. К нему относится: выключатель вакуумный BB/TEL-10-20/1600 У2, трансформатор тока с литой изоляцией ТОЛ-10-1500/5 У2, трансформатор напряжения ЗНОЛ-СЭЩ - 10 (У2).
Выполненный проект реконструкции электрической части подстанции 35/10 кВ «Еловка» соответствует техническим требованиям и выполнен в соответствии с современными методиками расчета и выбора высоковольтного электрооборудования.
