Введение 5
1 Характеристика реконструируемой подстанции 7
1.1 Существующая электрическая часть подстанции «НШ» 7
1.2 Технические условия реконструкции понизительной подстанции 10
1.3 Необходимые технические решения при реконструкции ПС 35/6 кВ
«Нижний шлюз» 11
2 Электрические нагрузки подстанции 35 кВ «НШ» 14
3 Выбор силовых трансформаторов 15
3.1 Выбор марки и номинальной мощности силовых трансформаторов 15
3.2 Технико-экономический расчет силовых трансформаторов ТДНС
16000/35/6, 16
4 Расчёт токов короткого замыкания на шинах 35 и 6 кВ понизительной
подстанции 21
4.1 Расчет токов КЗ в точке К1 23
4.2 Расчет токов К.З. в точке К2 24
5 Выбор электрических аппаратов ПС 35/6 кВ НШ 26
5.1 Условия выбора оборудования 26
5.2 Выбор высоковольтного выключателя ОРУ-35 кВ 27
5.3 Выбор разъединителей 35 кВ 31
5.4 Выбор трансформаторов тока 35 кВ 32
5.5 Выбор измерительного трансформатора напряжения 36
5.6 Выбор ОПН для распределительного устройства 35 кВ 38
5.7 Выбор оборудования закрытого распределительного устройства 6 кВ.. ..38
5.7.1 Выбор выключателей на 6 кВ 40
5.7.2 Выбор трансформатора тока 6 кВ 41
5.7.3 Выбор трансформатора напряжения 6 кВ 43
6 Система оперативного постоянного тока 45
7 Выбор релейной защиты и автоматики 46
7.1 Микропроцессорное релейная защита 46
7.2 Расчёт уставок дифференциальной защиты трансформатора 47
8 Собственные нужды подстанции 51
9 Молниезащита 52
9.1 Расчёт молниезащиты подстанции 53
Заключение 54
Список использованных источников 55
Сетевая инфраструктура является неотъемлемой частью системы по развитию городов на территории нашей страны. Перспектива увеличения нагрузок на электрические сети увеличивается, а, следовательно увеличивается и износ питающих сетей и оборудования, что повышает вероятность возникновения ненормальных режимов работы оборудования.
Таким образом, устаревшее оборудование, подвергшееся сильному износу за длительный срок эксплуатации, не может удовлетворять современным требованиям надёжности электроснабжения, безопасности и условиям нагрузок. В следствии этого наиболее актуальным действием будет являться реконструкция действующей подстанции с заменой оборудования на современное, что позволит увеличить надёжность электроснабжения потребителей, увеличить безопасность работы оборудования и обслуживающего персонала за счёт современных систем защит в оборудовании. Такие действия позволят, в перспективе, развивать данный узел сетевого комплекса за счёт присоединения новых потребителей мощности.
Темой квалификационной работы является «Реконструкция электрической части ПС 35/6 кВ «Нижний шлюз». Для ЗАО «ЭиСС», эксплуатирующей данную подстанцию характерно проведение реконструкций своих подстанций за счет реализации инвестиционных программ, которые утверждается Министерством энергетики РФ для каждой организации.
Целью данной работы является развитие сетевого узла, основой которого является подстанция 35/6 кВ «Нижний шлюз», увеличение количества потребителей мощности этой подстанции, с одновременным повышением качества и надёжности их электроснабжения, за счёт проведения реконструкции электрической части подстанции 35/6 кВ «Нижний шлюз»
Для достижения поставленной цели в данной ВКР проработаны следующие задачи:
1. Проанализирован характер существующих потребителей электроэнергии и определена возможность увеличения их количества;
2. Существующая схема подстанции проверена на соответствие современным требованиям, определены её недостатки и способы устранения;
3. Проведён анализ и проверка действующих силовых трансформаторов, определена возможность введения дополнительных потребителей мощности в перспективном развитии.
4. Произведён расчёт токов короткого замыкания;
5. Подобран комплект оборудования и устройств в соответствии с рассчитанными параметрами и определёнными требованиями, а также определены параметры релейной защиты и произведён расчёт её уставок.
В процессе написания выпускной квалификационной работы по теме реконструкция электрической части подстанции 35/6 кВ «Нижний шлюз» были выявлены ряд факторов, которые определили актуальность реконструкции электрической части данной подстанции, рассмотрено обоснование выбора того или иного оборудования и произведён расчёт для подбора характеристик в соответствии с требованиями.
Технические решения по реконструкции подстанции были определены в соответствии с нормативной документацией, стандартами и научной литературой по устройству электроустановок, их эксплуатации и обслуживанию при различных режимах работы. Для корректной работы подстанции в долгосрочной перспективе и успешному увеличению количества потребителей были подобраны два новых, соответствующих требуемым характеристикам, трансформатора большей мощности марки ТДНС-16000/35/6 кВ, которые будут устанавливаться по новой схеме ОРУ-35 кВ, взамен старых трёх менее мощных трансформаторов.
Для выбора коммутационных аппаратов и обеспечения безопасной работы электрооборудования, посредством подбора РЗиА, были проведены расчёты токов короткого замыкания.
По данным расчётов значений токов аварийных режимов работы было выбрано коммутационное оборудование для сторон высокого и низкого напряжения, согласно государственным стандартам и техническим условиям.
Таким образом, определён данный вариант реконструкции ПС 35/6 кВ «Нижний шлюз», который выполнен в соответствии с требованиями правил и норм городских распределительных электросетей.
