Введение 4
1 Сведения о количестве потребителей электроэнергии подстанции и их
установленной мощности 6
2 Расчет токов короткого замыкания 7
3 Выбор основного электротехнического оборудования для установки на ПС
Комбикормовый завод 8
3.1 Проверка высоковольтных выключателей 11
3.2 Проверка трансформаторов тока 14
3.3 Проверка трансформаторов напряжения 16
3.4 Выбор ограничителей перенапряжения 18
3.5 Проверка разъединителей 35, 10 кВ 26
3.6 Выбор и проверка сечения проводов и кабелей 27
4 Решения по компоновке оборудования подстанции 42
4.1 Комплектное распределительное устройство наружной установки 10 кВ 43
4.2 Общеподстанционный пункт управления 43
4.3 Кабельное хозяйство собственных нужд подстанции 44
5 Система собственных нужд подстанции 46
5.1 Расчет мощности трансформаторов собственных нужд 46
5.2 Щит собственных нужд 50
6 Система оперативного постоянного тока 51
7 Системы электрического освещения и отопления на подстанции 53
7.1 Электрическое освещение 53
7.2 Обогрев оборудования 54
8 Компенсация емкостных токов замыкания на землю на стороне 10 кВ ... 55
9 Изоляция. Защита оборудования от перенапряжений. Заземление 56
Заключение 61
Список используемых источников 63
Подстанция ПС 35 кВ Комбикормовый завод является узловой. Присоединение ПС к энергосистеме выполняется ВЛ 35 кВ Комбикормовый завод - Птицесовхоз, ВЛ 35 кВ Гиагинская - Комбикормовый завод.
При проведении реконструкции ПС 35/10 кВ «Комбикормовый завод» с заменой трансформаторов 2х2,5 МВА на трансформаторы 2х6,3 МВА для нужд Филиала ПАО «Россети Кубань» - «Адыгейские электрические сети» предусмотрены:
- «распределительное устройство 35 кВ выполнено по схеме № 35-9 - «Одна рабочая секционированная выключателем система шин».
- существующее распределительное устройство 10 кВ по схеме № 10-1 - «Одна, секционированная выключателем, система шин» с дополнительно установленной обходной системой шин» [1].
Требования к надежности электроснабжения и бесперебойного питания регламентированы ПУЭ, глава 1.2:
Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
Питание потребителей третьей категории может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимого для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.
Надежность электроснабжения потребителей обеспечивается наличием АВР на стороне 35 и 10 кВ.
Цель работы заключается в разработке проекта реконструкции подстанции Комбикормовый завод, направленного на обеспечение надежной передачи электроэнергии в возросших объемах к потребителям.
К основным задачам работы относятся:
- выбор и проверка основного электрооборудования, устанавливаемого на подстанции;
- выбор решений по компоновке оборудования;
- определение нагрузки собственных нужд;
- выбор оперативного тока;
- расчет параметров системы заземления на подстанции «Комбикормовый завод».
При выполнении бакалаврской работы были определены перспективный состав потребителей, получающих питание от подстанции, их мощности и номинальные токи.
По данным, предоставленным ПАО «Россети Кубань» - «Адыгейские электрические сети» определены максимальные значения токов КЗ на сторонах 35 и 10 кВ подстанции.
Выбор параметров оборудования и проводников 35 кВ линейных и секционной ячеек для ПС 35 кВ Комбикормовый завод выполнен на основании данных токов короткого замыкания и потребляемых нагрузок, полученных в результате расчетов электроэнергетических режимов. Выбор параметров оборудования трансформаторных ячеек 35 кВ выполнен по номинальному току нагрузки силового трансформатора ТМН-6300/35/10 У1.
Проверка оборудования и проводников по отходящим линиям 10 кВ выполнена согласно данным по потребляемым мощностям отходящих КЛ-10 кВ. Выбор параметров оборудования и ошиновки вводных и секционной ячеек 10 кВ выполнен по номинальному току нагрузки силового трансформатора ТМН-6300/35/10 У1. Все выбранное электрооборудование прошло
необходимые проверки.
Приведены сведения о принятых решениях по компоновке оборудования подстанции: комплектном распределительном устройстве наружной установки 10 кВ, общеподстанционном пункте управления, кабельном хозяйстве собственных нужд ПС.
Выбранной мощности трансформаторов собственных нужд ТМГ- 63/10/0,4 УХЛ1 согласно выполненных расчетов будет достаточно для обеспечения надежного электроснабжения всех потребителей системы собственных нужд подстанции во всех режимах работы.
В качестве источника постоянного тока на подстанции выбрана необслуживаемая герметизированная аккумуляторная батарея типа АГН 12- 100ФМ емкостью 100 А-ч.
Приведены сведения о принятых решениях по организации работы и устанавливаемом оборудовании для системы электрического освещения, отопления и вентиляции на подстанции.
В результате проведенного анализа установлено, что суммарные емкостные токи на 1, 2 секциях сети 10 кВ не превышают допустимые значения, следовательно, установка оборудования компенсации емкостных токов не требуется.
Результаты расчета сопротивления заземляющего устройства подстанции не превышает требуемых норм ПУЭ, следовательно, количество вертикальных и горизонтальных электродов на подстанции достаточно.
1. Анчарова Т. В., Рашевская М.А., Стебунова. Е.Д. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений : учебник , 2¬е изд., перераб. и доп. М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2018. 415 с.
2. Валеев И.М., Мусаев Т.А. Методика расчета режима работы системы электроснабжения городского района: монография. Казань : КНИТУ, 2016. 132 с.
3. Гальперин М.В. Электротехника и электроника : учебник, 2-е изд. М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2017. 480 с.
4. Данилов М.И., Романенко И.Г. Инженерные системы зданий и
сооружений (электроснабжение с основами электротехники) [Электронный ресурс]: учебное пособие (курс лекций). Ставрополь: Северо-Кавказский федеральный университет, 2015. 223 c. URL:
http://www.iprbookshop.ru/63087.html(дата обращения: 08.12.2021).
5. Дьяков А.Ф. Электромагнитная совместимость и молниезащита в электроэнергетике: учебник для вузов. Москва : ИздательскийдомМЭИ, 2016. 543 с.
6. Кобелев А.В., Кочергин С.В., Печагин Е.А. Режимы работы электроэнергетических систем : учебное пособие для бакалавров и магистров направления «Электроэнергетика». Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2015. 80 с.
7. Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах : учебник. Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2018. 263 с.
8. Кулеева Л.И., Митрофанов С.В., Семенова Л.А. Проектирование подстанции : учебное пособие. Оренбург: Оренбургский государственный университет, ЭБС АСВ, 2016. 111 c.
9. Куско А., Томпсон М. Сети электроснабжения. Методы и средства обеспечения качества энергии. Саратов: Профобразование, 2017. 334 с.
10. Матаев У.М. Практикум по электроэнергетике (в примерах с решениями): учебное пособие. Алматы: Нур-Принт, Казахский национальный аграрный университет, 2014. 195 c.
11. Михайлов В.Е. Современная электросеть. СПб. : Наука и Техника, 2013. 256 с.
12. Ополева Г. Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов : учеб. пособие. М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. 416 с.
13. Рекомендации по выбору уставок устройства защиты
двухобмоточного трансформатора «Сириус-Т» (для версий 3.00 и новее) [Электронный ресурс] : URL:
http:ZZs.siteapi.orgZ14956361fna9ce.ru/docs/b484ba057e0f7cee3d0d78bae991fd8f 45a989b9.pdf (дата обращения: 17.11.2021).
14. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические
распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения. Стандарт организации. Дата введения: 13.09.2011. ОАО «ФСК ЕЭС». 2011.
15. Старшинов В.А., Пираторов М.В., Козинова М.А. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие. М.: Издательский дом МЭИ, 2015. 296 с.
16. Щербаков Е. Ф., Александров Д. С. Электрические аппараты: учебник. - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2015. 304 с.
17. Artemenko M. Y., Polishchuk S. Y., Mykhalskyi V. M., Shapoval I. A. Apparent power decompositions of three-phase power supply system to develop control algorithms of shunt active filter ZZ 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON). Kiev. 2017. pp. 495-499.
18. Bayliss C. Transmission and Distribution Electrical Engineering. Newness, 2012. 1180 р.
19. Feng X., Tao Y., Wan M. Energy management and control strategy for multiport power supply system based on energy storage ZZ 2017 Chinese Automation Congress (CAC). Jinan. 2017. pp. 5225-5230.
20. Gers J. M. Protection of Electricity Distribution Networks, 3rd Edition (Energy Engineering). The Institution of Engineering and Technology, 2011. 368 p.
21. Hewitson Leslie G. Practical System Protection (Practical Professional Books). Newnes, 2005. 290 p.
22. Lakervi E. Electricity Distribution Network Design, 2nd Edition (Energy Engineering). The Institution of Engineering and Technology, 2005. 338 p.
23. Lukutin B. V., Shandarova E. B., Fuks I. L. Energy efficiency of photovoltaic power plants in stand-alone power supply systems // 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). Chelyabinsk. 2016. pp. 1-5.
24. Mcdonald J. D. Electric Power Substations Engineering. Miami: CRC PressTaylor& Francis Group, 2012. 593 p.
25. Rajendra P. Fundamentals of electrical engineering. - PHI Learning Pvt. Ltd., 2014. 1064 p.
26. Roman K. The Digital Information Age: An Introduction to Electrical Engineering. - Cengage Learning, 2014. 400 p.