Аннотация 2
Введение 5
1 Характеристика объекта реконструкции 6
2 Расчет электрических нагрузок подстанции 9
3 Выбор типа и мощности силовых автотрансформаторов 12
4 Выбор электрической схемы распределительного устройства 110 кВ 17
5 Определение токов короткого замыкания 18
6 Конструктивное решение по распределительному устройству 110 кВ 24
7 Выбор электрических аппаратов и проводников 26
8 Релейная защита распределительного устройства 110 кВ 40
9 Система оперативного постоянного тока 44
10 Расчет заземления распределительного устройства 110 кВ 45
Заключение 48
Список использованных источников 49
Одна из самых значимых задач, стоящих перед электроэнергетикой Российской Федерации, заключается в полной или частичной замене электрооборудования, расположенного на энергетических объектах.
Эксплуатация устаревшего оборудования приводит к увеличению риска возникновения аварийных ситуации, увеличению потерь активной мощности и ухудшению качества электрической энергии, что негативно сказывается на потребителях.
Актуальность выпускной квалификационной работы состоит в том, что морально и физически устаревшее электрооборудование распределительных устройств нуждается в замене или модернизации. Без совершенствования распределительных устройств невозможно стабильное и надежное электроснабжение промышленных предприятий и жилых комплексов.
Целью выпускной квалификационной работы является анализ состояния оборудования открытого распределительного устройства 110 кВ подстанции 220/110/10 кВ «Левобережная» и полная реконструкция ОРУ 110 кВ.
Поставленная цель достигается путем решения следующих задач:
• оценка состояния электротехнического оборудования распредустройства 110 кВ;
• расчет нагрузок подстанции, который включает в себя определение потребления электроэнергии и построение годового графика полной мощности;
• выбор типа и мощности автотрансформаторов;
• выбор электрической схемы и конструктивного решения по распредустройства 110 кВ;
• выбор нового электрооборудования и проводников;
• расчет релейной защиты распределительного устройства 110 кВ;
• применение новой системы оперативного тока;
• расчет заземляющего устройства.
В выпускной квалификационной работе было рассмотрено состояние электрооборудования подстанции 220/110/10 кВ «Левобережная». Был произведен расчет электрических нагрузок реконструируемой подстанции, на основании которого был построен годовой график полной мощности. В результате расчетов потери электроэнергии и приведенных затрат были выбраны два автотрансформатора АТДЦТН-250000/220/110/10. Была выбрана электрическая схема РУ 110 кВ обеспечивающая надежность, перспективу развития и безопасность при функционировании. Также был произведен расчет токов трехфазного, двухфазного и однофазного коротких замыканий, на основании которого были выбраны и проверены электрооборудование и проводники. При выборе основного конструктивного решения по распределительному устройству 110 кВ было принято выполнение его в виде комплектного распределительного устройства с элегазовой изоляцией. Были выбраны электрические аппараты вне КРУЭ 110 кВ: разъединители и ограничители перенапряжения, и проверены аппараты в ячейках КРУЭ 110 кВ: выключатели, разъединители, трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Также были выбраны силовые кабели и сталеалюминевые провода. В качестве релейной защиты РУ 110 кВ была принята дифференциальная защита шин на основе микропроцессорного устройства MICOM P74x и максимальная токовая защита на основе микропроцессорного устройства СИРИУС-3-СВ. Для питания РЗА, аварийного освещения и устройств сигнализации была принята система оперативного постоянного тока. Также было рассчитано заземление распределительного устройства 110 кВ.
