Аннотация 2
Введение 4
1 Анализ исходных данных 6
1.1 Характеристика подстанции 110/10 кВ «Восточная» 6
1.2 Основные требования к трансформаторным подстанциям 10
1.3 Обоснование необходимости проведения реконструкции подстанции 110/10 кВ «Восточная» 10
2 Реконструкция системы электроснабжения подстанции 110/10 кВ «Восточная» 18
2.1 Мероприятия по реконструкции трансформаторной подстанции 18
2.2 Расчёт электрических нагрузок подстанции 19
2.3 Выбор сечения проводников 22
2.5 Проверка силовых трансформаторов с учётом реконструкции 26
2.6 Расчёт токов короткого замыкания 32
2.7 Выбор и проверка электрических аппаратов 39
3 Разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда 47
3.1 Обеспечение безопасности жизнедеятельности 47
3.2 Расчёт молниезащиты подстанции 54
Заключение 57
Список используемых источников 59
В современных системах электроснабжения отечественной электроэнергетики, важнейшими элементами являются понижающие трансформаторные подстанции, которые, получая электроэнергию из энергосистемы, понижают и непосредственно распределяют её между потребителями, таким образом являясь связующим звеном между источниками и потребителями электроэнергии в замкнутом цикле её передачи и распределения по принятой в электроэнергетике классической схеме [10]. Поэтому в случае сбоев и аварий на понижающих трансформаторных подстанциях энергосистемы, равно как и несоответствия поставляемой потребителям электроэнергии по нормам и качеству, все участники технологического процесса будут нести весомые технические и экономические убытки [10]. Следовательно, к понижающим трансформаторным подстанциям предъявляются жёсткие требования по ключевым техническим параметрам, а также качеству поставляемой электроэнергии потребителям согласно норм и требований основных положений нормативных документов [1,4,6,8,14].
Основной целью работы является реконструкция оборудования распределительных устройств напряжением 110 кВ и 10 кВ на понизительной ТП-110/10 кВ «Восточная» Гомельской области Республики Беларусь, осуществляемая с одной стороны, реконструкцией схемы электрических соединений объекта, а с другой - путём замены устаревшего и изношенного оборудования электрической части данной подстанции на соответствующие современные инновационные разработки, обладающие повышенной надёжностью, экономичностью, удобствами монтажа, обслуживания и ремонта, а также электробезопасностью.
На основе характеристики схемы электрических соединений и потребителей электрической части подстанции ТП-110/10 кВ «Восточная» Гомельской области Республики Беларусь, осуществлён выбор и проверка силовых трансформаторов, проводников, а также выбор новых современных электрических и коммутационных аппаратов напряжением 110 кВ и 10 кВ, обладающих повышенными показателями надёжности, экономичности, безопасности и экологичности. Следовательно, в работе проводится повышение надежности ТП-110/10 кВ «Восточная» Гомельской области Республики Беларусь путём внедрения мероприятий по реконструкции схемы и модернизации оборудования объекта исследования.
«Объектом исследования работы является электрическая часть понизительной подстанции 110/10 кВ «Восточная» Гомельской области» [7].
«Предметом исследования работы являются электрическая схема, электрические сети и аппараты» [7] ТП-110/10 кВ «Восточная».
Актуальность работы обусловлена необходимостью модернизации понизительных подстанций энергосистемы всех типов, соответствующие требованиям и нормам [1,7,12,22]. Реконструкция ТП-110/10 кВ «Восточная» Гомельской области Республики Беларусь проводится в связи с износом электрооборудования, а также несоответствия схемы электрических соединений установленным нормам и документам. На основе характеристики схемы электрических соединений и потребителей электрической части подстанции, осуществлён выбор и проверка силовых трансформаторов, проводников, а также выбор новых современных электрических и коммутационных аппаратов напряжением 110 кВ и 10 кВ, обладающих повышенными показателями надёжности и экономичности. С другой стороны, в работе также внедрены необходимые мероприятия по реконструкции схемы электрических соединений подстанции.
Разработан комплекс мероприятий, направленных на повышение электробезопасности и охраны труда. Осуществлён расчёт молниезащиты подстанции 110/10 кВ «Восточная». «Результатом работы является реализация технических решений, позволяющих осуществить качественную» [7] реконструкцию электрической части понизительной подстанции 110/10 кВ «Восточная» при неукоснительном соблюдении нормативных положений.
В результате выполнения работы проведена модернизация трансформаторной понижающей подстанции ТП-110/10 кВ «Восточная» Гомельской области Республики Беларусь.
На трансформаторной подстанции 110/10 кВ «Восточная» Гомельской области Республики Беларусь внедрены следующие практические мероприятия по реконструкции оборудования:
• выбраны новые выключатели марки ВРНС-110-20/1600-3/3 УХЛ1 со встроенными трансформаторами тока, новые разъединители марки РГП.1а- III-110/1000 УХЛ1, а также новые ограничители перенапряжения марки ОПН-У/ТЕГ-110/84-УХЛ1 для установки в ОРУ-110 кВ понижающей подстанции ТП-110/10 кВ «Восточная»;
• выбраны новые выключатели марки ВВ/ТЕЕ-10-20/630-У2-48 с ограничителями перенапряжения марки ОПН-Р/ТЕЕ-10/11,5 для установки в ячейках РУ-10 кВ понижающей подстанции ТП-110/10 кВ «Восточная».
В схеме электрических соединений в РУ 10 кВ применён раздельный режим работы секций сборных шин, рекомендованный нормативными документами.
Также в работе, на основе расчёта электрических нагрузок понизительной подстанции 110/10 кВ «Восточная», выбраны и проверены:
• силовые трансформаторы подстанции (установлено, что ранее установленные силовые трансформаторы ТМН-6300/110 не нуждаются в замене и выдержат перегрузку как в нормальном, так и в послеаварийном режимах работы);
• сечения проводников 110 кВ и 10 кВ (питающая сеть 110 кВ - провод воздушной линии АС-70/11, кабели распределительной сети понизительной подстанции марки АСБ-10 разных сечений);
• современная система учёта и контроля электроэнергии;
• устройства молниезащиты подстанции с использованием четырёх вертикальных молниеотводов.
Кроме того, в схеме электрических соединений подстанции ТП-110/10 кВ «Восточная» Гомельской области Республики Беларусь, обосновано применение раздельного режима работы секций сборных шин, рекомендованный нормативными документами.
Данный режим обеспечивается отключением в нормальном режиме секционного выключателя с обязательной установкой на нём устройства автоматического включения резерва (АВР).
Принцип работы секционного выключателя при этом будет состоять в том, чтобы включиться под действием АВР в том случае, когда на одной из секций сборных шин напряжением 10 кВ исчезнет напряжение.
Это позволит значительно повысить надёжность схемы электрических соединений подстанции и потребителей в целом.
Результаты работы соответствуют всем требованиям основных нормативных документов.
