Электроэнергетика — это очень большая и важная отрасль экономики России, которая содержит в себе комплекс экономических отношений, которые возникают в процессе производства и передачи электрической энергии. Поэтому электроэнергетика — это основа экономики России, которая служит для функционирования и жизнеобеспечения страны.
Основой надежного электроснабжения России является Единая национальная электрическая сеть. Основой единой национальной электрической сети являются электрические станции, электрические подстанции и высоковольтные линии электропередачи. Большая часть входящих в единую энергетическую систему объектов это электрические подстанции.
Подстанции классифицируют по уровню трансформируемого напряжения, а также по типу присоединения к единой электрической сети. Подстанции, которые питаются от одной или двух линий электропередачи и со стороны, которых подключены только потребители электрической энергии называются тупиковыми. Так же существуют подстанции которые подсоединяются к отпайкам от воздушных линий, при этом подстанция может иметь как одностороннее, так и двухстороннее питание. Такой тип подстанций называется на ответвлении. Подстанции, которые имеют транзитные либо отходящие радиальные воздушные линии являются узловыми. Проходные подстанции подключаются в рассечку проходящих воздушных линий с односторонним или двухсторонним питанием.
Рассматриваемая в выпускной квалификационной работе подстанция «Завеличье» является узловой подстанции. Узловые подстанции являются системообразующими, так как от надежного их функционирования зависит надежность электроснабжения большого числа потребителей, относящихся к разным уровням по надежности электроснабжения.
Большинство электрических подстанций были введены в эксплуатацию в середине прошлого века, когда в стране наблюдался большой рост промышленности и отраслей народного хозяйства. При этом срок службы оборудования, установленного на подстанциях, составляет 25-30 лет, для самых ответственного вида оборудования, силовых трансформаторов. Остальное оборудование подстанций на сегодняшний день в большинстве своем физически и морально устарело и требует реконструкции с заменой на современные виды.
Эксплуатация устаревшего оборудования подстанции «Завеличье» может привести к перебоям в электроснабжении потребителей в следствии возникающих аварийных ситуаций. Поэтому реконструкция подстанции, во- первых, позволит снизить потери электрической энергии при ее трансформации, повысить надежность и качество электроснабжения потребителей. При этом необходимо рассмотреть возможность увеличения пропускной способности подстанции с заменой силовых трансформаторов на более мощные, что позволит подключить большее количество потребителей и тем самым улучшить экономическую привлекательность Псковской области.
Исходя из этого целью выпускной квалификационной работы является выбор оборудования для реконструкции электрической части подстанции «Завеличье».
Поставленная цель требует решения следующих задач.
1. Анализ текущего состояния электрической части подстанции «Завеличье»
2. Выбор и технико-экономическое обоснование вариантов установки высоковольтного оборудования.
3. Выбор и расчет уставок релейной защиты и автоматики подстанции «Завеличье»
4. Расчет заземления и молниезащиты подстанции «Завеличье».
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был описан объект реконструкции, рассчитаны электрические нагрузки подстанции, затем был осуществлен выбор типа и числа мощности трансформаторов. Благодаря произведенному расчету электрических нагрузок было решено что необходимо заменить старое оборудование на более новое с большим запасом мощности.
Что бы произвести замену силовых трансформаторов было необходимо рассчитать мощность и выбрать два ближайших по мощности трансформатора, таковыми оказались трансформаторы ТРДН-40000/110/10/10 и ТРДЦН- 63000/110/10/10. После чего надо было определить какой трансформатор наиболее экономически выгодный, и что бы это определить был произведен технико-экономический расчет по результатам которого было выявлено, что наиболее выгодным вариантом для установки является трансформатор ТРДЦН- 63000/110/10/10.
Для того что бы приступить к выбору оборудования были посчитаны токи короткого замыкания в результате расчетов было определено, что самым опасным является трехфазное короткое замыкание. После чего были выбраны новые элегазовые выключатели, разъединители, трансформаторы тока и трансформаторы напряжения на высокой и низкой стороне подстанции.
Что бы защитить будущее оборудование подстанции при возникновении аварий проектом была предусмотрена установка релейной защиты, для силового трансформатора необходимо будет установить газовую защиту, дифференциальную защиту и максимальную токовую защиту. Для реализации всего этого на подстанции будут установлены блоки микропроцессорной релейной защиты типа СИРИУС Т3 которая предназначена для основной защиты трансформатора с высшим напряжением от 35 до 220 кВ.
Далее был произведен расчет трансформаторов собственных нужд. Выбранные трансформаторы проверялись на допустимую нагрузку при производстве ремонтных работ при которых допускается перегрузка трансформаторов на 15-20%. Новых трансформаторов собственных нужд хватает в нормальном и аварийном режиме для питания потребителей собственных нужд.
Так же был произведен расчет молниезащиты и заземления согласно ПУЭ [1, п. 1.7.88]. Расчет молниезащиты выполнен согласно СО 153-34.21.122-2003 в программе МЗ «Компас-3В».
Данное оборудование позволит снизить потери электрической энергии, повысить надежность и обеспечить качество электроснабжения потребителей, при этом исключит риск поражения электрическим током обслуживающего персонала, уменьшит загрязнение окружающей среды и позволит сократить количество аварий.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
