Аннотация 2
Введение 4
1 Определение мощности и типа трансформаторов электроустановки 5
1.1 Мощность электроустановки 5
1.2 Выбор мощности и типа трансформаторов 7
2 Выбор электрооборудования распределительных устройств 10
2.1 Выбор главных схемы распределительных устройств 10
2.2 Расчёт токов короткого замыкания 12
2.3 Выбор электрооборудования 19
2.4 Выбор мощности и типа трансформатора собственных нужд 30
3 Расчёт грозозащиты, защиты от перенапряжений подстанции. Решения по выполнению релейной защиты, автоматики и телемеханики 32
3.1 Расчёт территории подстанции 32
3.2 Расчёт грозозащиты ОРУ - 500 кВ 33
3.3 Защита от перенапряжения подстанции 36
3.4 Решения по выполнению релейной защиты, автоматики и телемеханики 36
4 Технико-экономический расчет 54
Заключение 58
Список используемой литературы 60
Подстанция (ПС) «Звезда» располагается в Костромской области. Она относится к типу узловых подстанций. К ней подводится напряжение классом 500кВ. От подстанции «Звезда» напряжение уровнем 220 кВ, 110 кВ и 10 кВ передаётся потребителям, относящихся к первой категории по надёжности электроснабжения. «Для потребителей с первой категории надежности электроснабжения питание осуществляется от двух источников питания, которые должны быть независимыми. Такая схема энергоснабжения требуется для снижения рисков аварийного отключения питания у электроприемников первой категории по надежности электроснабжения. При аварии на одном источнике потребители будут получать питание по второму вводу» [7, 10, 11].
Для электроприемников первой категории надежности допускается прекращение подачи электроэнергии при отключении одного источника питания только на время, не превышающее автоматический переход на энергоснабжение потребителя по второму источнику питания [7, 10, 11].
Следовательно, требования к электроустановкам подстанции 500/220/110 кВ «Звезда» по надёжности электроснабжения являются очень высокими. Данное требование может быть реализовано за счёт бесперебойной работы электрооборудования. В связи с этим электрическая часть подстанции должна периодически подвергаться реконструкции. В настоящее время в этом имеется необходимость.
Цель ВКР - обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителей подстанции «Звезда» 500/220/110 кВ за счет реконструкции электрической части.
Задачами бакалаврской работы являются: выбор электрической схемы электроустановки, повышающей надёжность и бесперебойность электроснабжения потребителей согласно их категории; выбор коммутационного оборудования согласно требованиям безопасности и надёжности потребителей; расчёт экономических показателей объекта.
В данной выпускной квалификационной работе (ВКР) проработаны технические решения по реконструкции электрической части подстанции «Звезда» 500/220/110кВ. На основе проведенных расчетов предложено к установке актуальное электрооборудование, которое на данный момент весьма широко применяется в электроэнергетике. В частности, предложено установить на подстанции новейший вид распределительного устройства - КРУЭ, что существенно уменьшает размеры самого РУ. Это позволяет существенно снизить затраты на вложения по отводу земли для объекта, из-за уменьшения территории подстанции. Как показал технико-экономический расчет, срок окупаемости вложений на реконструкцию составляет 3,8 года.
В разделе 1 выбраны два автотрансформатора АТДЦТН-125000/220/110, две группы однофазных автотрансформаторов 3*АОДЦТН-267000/500/220 и 2 трансформатора ТДН-16000/110.
В разделе 2 выбраны распределительные устройства на все классы напряжении. На напряжение 500 кВ выбирается схема три выключателя на два присоединения (3/2), на напряжение 220 и 110 кВ выбирается схема две рабочие системы шин с обходной, на напряжение 10 кВ выбирается одна рабочая секционированная система шин. По схемам замещения системы электроснабжения произведены расчёты токов КЗ. Согласно расчётным данным величина тока трехфазного КЗ (21,71 кА) получается меньше, чем ток отключения В-10 кВ (31,5 кА). Следовательно, реактор на линию 10 кВ не устанавливается.
На напряжение 500 кВ выбран провод 3хАС-400/93, принимаются отводы проводом - 3хАС-400/93, выбирается элегазовый выключатель ВГТ- 500, разъединитель горизонтально - поворотный с двумя заземляющими ножами РДЗ- 500/3150Н/УХЛ1, выбирается-трансформатор тока наружного исполнения - ТВ - 500-11-3000/1-У2, выбирается-трансформатор тока, встроенный во ввода - ТВТ 500 - I - 3000/5, выбирается трансформатор напряжения наружного исполнения НКФ-500-73 У1.
На напряжение 220 кВ выбран провод 2хАС-240/32, выбирается трансформатор напряжения наружного исполнения НКФ-220-53 У1, выбирается элегазовый выключатель ВГТ - 220, выбирается трансформатор тока, ТВ - 220 - II - 2000/1 - У2, выбирается-разъединитель наружной установки, серии РДЗ- 220/3150Н/УХЛ1.
На напряжение 110 кВ нет сборных шин, так как мы устанавливаем КРУЭ с номинальным током главной шины 2500 А, выбирается элегазовый выключатель ВГТ-110-40/3150, выбирается-разъединитель горизонтально - поворотный с двумя заземляющими ножами РДЗ- 110/3150Н/УХЛ1, выбираем провод АС-240/39.
На напряжение 10 кВ выбираются медные шины прямоугольного сечения с тремя полосами и током 3930 А, с размерами 100x800 мм, которые ставятся на низкую сторону силового трансформатора, выбирается элегазовый, баковый выключатель VF12,25,31.
В качестве ТСН выбираем трансформатор ТМН-630/10/0,4.
Для защиты от перенапряжения на подстанции выбираем ОПН-500 кВ ОПН-220 кВ ОПН-10 кВ.
На основе проведенного технико-экономического расчёта выяснено, что окупаемость разрабатываемой подстанции составляет 3,8 лет.
В рамках ВКР детально проработана релейная защита электрооборудования подстанции, а также спланирована молниезащита находящихся на ее территории объектов.
Таким образом, все задачи решены. Цель работы достигнута.
