Помощь студентам в учебе
Реконструкция электрической части понизительной подстанции 110/10 кВ «Усть-Коксинская»
|
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ «УСТЬ-КОКСИНСКАЯ» 8
1.1 Расположение подстанции 8
1.2 Анализ загрузки силовых трансформаторов 9
1.3 Выводы по разделу 1 12
2 ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 13
2.1 Выбор типа силовых трансформаторов 13
2.2 Выбор мощности силовых трансформаторов 13
2.3 Технико-экономическое сравнение трансформаторов 14
2.4 Выводы по разделу 2 23
3 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 25
3.1 Расчет симметричных ТКЗ 25
3.2 Расчет несимметричных ТКЗ 30
3.3 Выводы по разделу 3 34
4 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 35
4.1 Выбор выключателя 110 кВ 35
4.2 Выбор выключателя 10 кВ 36
4.3 Выбор разъединителя 110 кВ 36
4.4 Выбор трансформатора тока 110 кВ 37
4.5 Выбор трансформатора тока 10 кВ 39
4.6 Выбор трансформатора напряжения 10 кВ 40
4.7 Расчет гибких шин 110кВ 41
4.8 Выводы по разделу 4 42
5 СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ПОДСТАНЦИИ 44
5.1 Расчет нагрузок потребителей собственных нужд 44
5.2 Выводы по разделу 5 44
6 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 45
6.1 Расчет уставок ДЗТ 45
6.2 Выводы по разделу 6 51
7 ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПОДСТАНЦИИ 52
7.1 Расчет заземления 52
7.2 Выводы по разделу 7 54
8 РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ПОДСТАНЦИИ 55
8.1 Расчет заземления 55
8.2 Выводы по разделу 8 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 58
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ «УСТЬ-КОКСИНСКАЯ» 8
1.1 Расположение подстанции 8
1.2 Анализ загрузки силовых трансформаторов 9
1.3 Выводы по разделу 1 12
2 ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 13
2.1 Выбор типа силовых трансформаторов 13
2.2 Выбор мощности силовых трансформаторов 13
2.3 Технико-экономическое сравнение трансформаторов 14
2.4 Выводы по разделу 2 23
3 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 25
3.1 Расчет симметричных ТКЗ 25
3.2 Расчет несимметричных ТКЗ 30
3.3 Выводы по разделу 3 34
4 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 35
4.1 Выбор выключателя 110 кВ 35
4.2 Выбор выключателя 10 кВ 36
4.3 Выбор разъединителя 110 кВ 36
4.4 Выбор трансформатора тока 110 кВ 37
4.5 Выбор трансформатора тока 10 кВ 39
4.6 Выбор трансформатора напряжения 10 кВ 40
4.7 Расчет гибких шин 110кВ 41
4.8 Выводы по разделу 4 42
5 СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ПОДСТАНЦИИ 44
5.1 Расчет нагрузок потребителей собственных нужд 44
5.2 Выводы по разделу 5 44
6 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 45
6.1 Расчет уставок ДЗТ 45
6.2 Выводы по разделу 6 51
7 ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПОДСТАНЦИИ 52
7.1 Расчет заземления 52
7.2 Выводы по разделу 7 54
8 РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ПОДСТАНЦИИ 55
8.1 Расчет заземления 55
8.2 Выводы по разделу 8 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 58
Электроэнергетическая отрасль является основополагающей отраслью развития всего государства. Она оказывает непосредственное влияние на экономику страны, а также на промышленность, сельское хозяйство и другие отрасли. При этом развитие электроэнергетической отрасли должно вестись по опережающим темпам.
Развитие электроэнергетической отрасли - это строительство новых объектов генерации, объектов электросетевого комплекса и обеспечение нормального функционирования уже существующих объектов.
Большая часть электрических подстанций, находящихся на территории Российской Федерации и входящие в Единую Национальную Электрическую Сеть строились достаточно давно, более 30 лет назад. При этом на момент их строительства распределение потребителей по территории страны отличалось от сегодняшнего. Наряду с этим сегодня наблюдается изменение характера и уровня потребителей, происходит рост электропотребления в различных областях и регионах. Повышенный спрос на электрическую энергию ставит электроэнергетическую отрасль в ситуацию, когда существующие мощности не способны обеспечить требуемый уровень надежности электроснабжения. Отслужившие свой срок силовые трансформаторы не допускают дополнительного присоединения потребителей или даже требуют снижения загрузки. Поэтому вопросы, связанные с модернизацией и реконструкцией объектов электроэнергетики, является актуальной задачей.
Функционирование подстанции и силовых трансформаторов более 30 лет, может приводить к повреждению изоляции силового трансформатора и снижению нагрузочной способности трансформатора. Поэтому часть потребителей может переводиться на другую подстанцию, а подключение новых потребителей к объекту закрывается.
Отсутствие новых потребителей будет негативно сказываться на экономической ситуации района, так как будет невозможно строительство развлекательных и общественных объектов.
Поэтому проведение плановой комплексной реконструкции подстанции необходимо для повышения уровня региона.
Целью выпускной квалификационной работы является повышение установленной мощности подстанции 110/10 кВ «Усть-Коксинская» для подключения новых потребителей.
Для достижения поставленной цели предлагается решить следующие задачи, в рамках выполнения выпускной квалификационной работы:
1 Проанализировать текущее состояние подстанции и определить направления реконструкции.
2. Выбрать соответствующее оборудование подстанции.
3. Выполнить расчет заземления и молниезащиты подстанции.
При выполнении ВКР необходимо использовать современные методы и методики инженерного проектирования. Оборудование подстанции после реконструкции должно быть преимущественно Российского производства.
Развитие электроэнергетической отрасли - это строительство новых объектов генерации, объектов электросетевого комплекса и обеспечение нормального функционирования уже существующих объектов.
Большая часть электрических подстанций, находящихся на территории Российской Федерации и входящие в Единую Национальную Электрическую Сеть строились достаточно давно, более 30 лет назад. При этом на момент их строительства распределение потребителей по территории страны отличалось от сегодняшнего. Наряду с этим сегодня наблюдается изменение характера и уровня потребителей, происходит рост электропотребления в различных областях и регионах. Повышенный спрос на электрическую энергию ставит электроэнергетическую отрасль в ситуацию, когда существующие мощности не способны обеспечить требуемый уровень надежности электроснабжения. Отслужившие свой срок силовые трансформаторы не допускают дополнительного присоединения потребителей или даже требуют снижения загрузки. Поэтому вопросы, связанные с модернизацией и реконструкцией объектов электроэнергетики, является актуальной задачей.
Функционирование подстанции и силовых трансформаторов более 30 лет, может приводить к повреждению изоляции силового трансформатора и снижению нагрузочной способности трансформатора. Поэтому часть потребителей может переводиться на другую подстанцию, а подключение новых потребителей к объекту закрывается.
Отсутствие новых потребителей будет негативно сказываться на экономической ситуации района, так как будет невозможно строительство развлекательных и общественных объектов.
Поэтому проведение плановой комплексной реконструкции подстанции необходимо для повышения уровня региона.
Целью выпускной квалификационной работы является повышение установленной мощности подстанции 110/10 кВ «Усть-Коксинская» для подключения новых потребителей.
Для достижения поставленной цели предлагается решить следующие задачи, в рамках выполнения выпускной квалификационной работы:
1 Проанализировать текущее состояние подстанции и определить направления реконструкции.
2. Выбрать соответствующее оборудование подстанции.
3. Выполнить расчет заземления и молниезащиты подстанции.
При выполнении ВКР необходимо использовать современные методы и методики инженерного проектирования. Оборудование подстанции после реконструкции должно быть преимущественно Российского производства.
Выполнен анализ текущего состояния понизительной подстанции «Усть-Коксинская». Анализ оборудования показал, что подстанция введена в эксплуатацию в 1981 году, с момента ввода в эксплуатацию реконструкции подстанции не производилось, поэтому силовые трансформаторы функционируют и находятся в эксплуатации более 30 лет. При этом срок эксплуатации для силовых трансформаторов ограничивается 30-ю годами. Дальнейшая эксплуатация не дает возможности подключения новых потребителей и ставит под угрозу надежность электроснабжения уже подключенных. Также ограничивается нагрузочная способность трансформатора по причине старения изоляции. Поэтому принято решение выполнить реконструкцию подстанции с повышением установленной мощности силовых трансформаторов. Выбор силовых трансформаторов производился по анализу технико-экономических показателей двух вариантов установки силовых трансформаторов. Для сравнения согласно расчетных данных по годовому графику нагрузки были выбраны два силовых трансформатора ТРДН 32000 и ТРДН 40000. Результаты расчета технико-экономических показателей двух вариантов показал, что наиболее оптимальным является установка двух силовых трансформаторов мощностью 32 МВА.
На втором этапе реконструкции подстанции «Усть-Коксинская» выполнения определены токи короткого замыкания, выполнен расчет симметричных и несимметричных ТКЗ. По результатам расчетов получено, что наибольшее значение ТКЗ - значение трехфазного КЗ как для стороны 110 так и для стороны 10 кВ. Для выбора оборудования и его проверки в работе использованы значения трехфазного КЗ. На стороне ВН был выбран выключатель марки ВГТ-110, на стороне НН был выбран выключатель BB/TEL-10. На стороне 110 кВ, согласно выбранной схеме подстанции выбраны разъединители марки РНДЗ-110 с одним и двумя заземляющими ножами. Так же выбраны измерительные трансформаторы тока - на стороне 110 кВ: ТОГФ 110, на стороне 10 кВ ТОЛ-10-2000/5. На стороне 110 кВ не установка измерительных трансформаторов не требуется, поэтому трансформаторы напряжения выбраны только со стороны НН. На стороне 10 кВ выбраны измерительные трансформаторы напряжения марки ЗНОЛ с мощностью обмоток 250 ВА. Мощность была определена исходя из количества приборов установленных на стороне НН и подключенных к ТН. Затем был произведен расчет собственных нужд подстанции и выбран трансформатор марки ТМГ -400/10/0,4, который предлагается на территории ОРУ 110 кВ. Последним этапом выполнен расчет молниезащиты и заземления подстанции. Для защиты территории подстанции от прямых ударов молнии принято на подстанции установить 6 молниеприемников высотой 20 м каждый.
Выполненный проект реконструкции подстанции соответствует всем современным действующим нормативным актам и инструкциям. При выполнении ВКР предпочтение отдавалось оборудованию российского производства. Спроектированная подстанция соответствует предъявляемым требованиям к объектам энергетики в части надежности и качества электроснабжения потребителей.
На втором этапе реконструкции подстанции «Усть-Коксинская» выполнения определены токи короткого замыкания, выполнен расчет симметричных и несимметричных ТКЗ. По результатам расчетов получено, что наибольшее значение ТКЗ - значение трехфазного КЗ как для стороны 110 так и для стороны 10 кВ. Для выбора оборудования и его проверки в работе использованы значения трехфазного КЗ. На стороне ВН был выбран выключатель марки ВГТ-110, на стороне НН был выбран выключатель BB/TEL-10. На стороне 110 кВ, согласно выбранной схеме подстанции выбраны разъединители марки РНДЗ-110 с одним и двумя заземляющими ножами. Так же выбраны измерительные трансформаторы тока - на стороне 110 кВ: ТОГФ 110, на стороне 10 кВ ТОЛ-10-2000/5. На стороне 110 кВ не установка измерительных трансформаторов не требуется, поэтому трансформаторы напряжения выбраны только со стороны НН. На стороне 10 кВ выбраны измерительные трансформаторы напряжения марки ЗНОЛ с мощностью обмоток 250 ВА. Мощность была определена исходя из количества приборов установленных на стороне НН и подключенных к ТН. Затем был произведен расчет собственных нужд подстанции и выбран трансформатор марки ТМГ -400/10/0,4, который предлагается на территории ОРУ 110 кВ. Последним этапом выполнен расчет молниезащиты и заземления подстанции. Для защиты территории подстанции от прямых ударов молнии принято на подстанции установить 6 молниеприемников высотой 20 м каждый.
Выполненный проект реконструкции подстанции соответствует всем современным действующим нормативным актам и инструкциям. При выполнении ВКР предпочтение отдавалось оборудованию российского производства. Спроектированная подстанция соответствует предъявляемым требованиям к объектам энергетики в части надежности и качества электроснабжения потребителей.