Аннотация 2
Введение 4
1 Общая часть 7
1.1 Анализ существующей системы электроснабжения 7
1.2 Расчет мощности нагрузки на шинах подстанции 10
1.3 Выбор трансформаторов 11
1.4 Разработка структурной схемы подстанции 15
1.5 Разработка упрощенной принципиальной электрической схемы подстанции 20
2 Расчетная часть 24
2.1 Расчет токов короткого замыкания 24
2.2 Выбор электрических аппаратов 31
2.2.1 Выбор высоковольтных выключателей 35 кВ 32
2.2.2 Выбор разъединителей 35 кВ 35
2.2.3 Выбор трансформаторов тока 35 кВ 36
2.2.4 Выбор высоковольтных выключателей 10 кВ 39
2.2.5 Выбор трансформаторов тока и напряжения 10 кВ 41
2.2.6 Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции 44
3 Охрана труда и электробезопасность 48
3.1 Организация работы по охране труда на предприятии 48
Заключение 53
Список используемых источников 54
Электрическая энергия - это перспективный вид источника энергии, преимуществом которой составляет возможность транспортировки на значительные расстояния, а также способность трансформации в другие виды энергии.
Понижающая трансформаторная подстанция, в составе единой энергетической системы, определяется перспективными планами по расширению и развитии электрических сетей, а также всей энергосистемы в целом. В распределительном сетевом комплексе разработка системы электроснабжения подстанций должно быть нацелено на удовлетворение потребностей внешнего электроснабжения потребителей электроэнергии, улучшение электрической схемы электроснабжения путем обеспечения мероприятий регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой в нормальных режимах работы электрической подстанции, в том числе и аварийных, а также установку трансформаторов с АРПН. Уменьшение недогруженных и перегруженных частей электрической системы в целях уменьшения потерь электроэнергии, компенсация и ограничение токов короткого замыкания.
Новые и реконструируемые и модернизируемые объекты с напряжением 35кВ и выше необходимо оснащать современными комплексными устройствами мониторинга и диагностики технического состояния, в том числе для элегазовых распределительных устройств, силовых трансформаторов, шунтирующих и дугогасящих реакторов и др. Выполнение современных проектных задач обеспечивает надежное и качественное снабжение электроэнергией потребителей, требуемый уровень технических процессов, а также экономический эффект, экологические требования и охрану природы, в том числе ремонтопригодность выбранного оборудования [3].
Проектную документацию по подстанции требуется выполнять в соответствии с действующей технической и нормативной документацией, в том числе в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ) [9], и действующей редакцией «Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ СТО 56947007-29.240.10.248-2017 [15], а также действующих в отрасли правил, норм и инструкций.
При рассмотрении электрической схемы подстанции требуется предусматривать:
а) надежное и качественное электроснабжение потребителей;
б) внедрение передовых проектных решений, обеспечивающих соответствие всего комплекса показателей подстанций современному техническому уровню;
в) высокий уровень технологических процессов и качества строительных и монтажных работ;
г) экономическую целесообразность вложенных инвестиций, разумным соотношением используемых материалов и ресурсов, требуемой занимаемой площади и снижением затрат на техническое и оперативное обслуживание;
д) соблюдение требований экологической безопасности и охраны окружающей среды;
е) ремонтопригодность применяемого оборудования и конструкций;
ж) передовые методы эксплуатации, безопасные и удобные условия труда эксплуатационного персонала. Исходными данными для разработки данной работы являются:
1) исходные данные нагрузки потребителей подстанции 35/10 кВ.
2) категория потребителей по степени надежности электроснабжения.
Главной задачей строительства, технического перевооружения и реконструкции имеющихся электрических сетей и подстанций является: процесс производства, передачи и распределение электроэнергии; требуемая надёжность схемы сетей и энергосистемы в целом; требуемое качество электроэнергии; снижение ежегодных расходов и затрат при эксплуатации электрооборудования.
Для решения поставленных задач необходимо рассмотреть следующие этапы:
• проанализировать характер и мощность потребителей электроэнергии;
• на основе установленной мощности произвести выбор и проверить загрузку силовых трансформаторов;
• произвести расчеты токов электродинамической и термической стойкости, токов короткого замыкания на шинах 35 кВ и 10 кВ подстанции;
• согласно выполненным расчетам токов короткого замыкания и расчетным номинальным токам, и значениям напряжений выполнить выбор электрооборудования электрической части понизительной подстанции.
Объектом исследования является разработка системы электроснабжения понизительной подстанция переменного тока 35/10 кВ «Морец».
Цель работы заключается в разработке системы электроснабжения, разработке оптимальной схемы подстанции, удовлетворяющей требованиям надежности, безопасности при эксплуатации, а также удовлетворяющая экономическим критериям затрат на строительство, выбор электрооборудования в соответствии с нормативными документами, удовлетворяющее номинальным данным.
Таким образом основной целью дипломной работы, является выполнение реконструкции подстанции для обеспечение надежного и безаварийного электроснабжения потребителей.
В выпускной квалификационная работе были выполнены поставленные задачи и цели по разработке системы электроснабжения ПС 35/10 кВ «Морец».
В работе выполнено следующее:
• расчет электрических нагрузок на основании которых произведен выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов 35/10 кВ, а также выбор оптимальной электрической схемы электроустановок с учетом категории надежности электроснабжения потребителей;
• произведен расчет токов короткого замыкания, на основании результатов расчета осуществлен выбор высоковольтной аппаратуры - коммутационного оборудования и измерительных трансформаторов тока и напряжения подстанции. Произведена проверка выбранного оборудования по токам нагрузки и токам короткого замыкания.
• произведен выбор мощности трансформаторов собственных нужд и схемы питания собственных нужд подстанции.
Разработанная система электроснабжения и выбранные технические решения удовлетворяют действующим требованиям нормативных документов, обеспечивает надежность, удобство и безопасность обслуживания, пожаробезопасность, возможность расширения, подстанция позволяет обеспечить надежное и бесперебойное электроснабжение потребителей в ремонтных и аварийных режимах работы.
В результате разработана система электроснабжения подстанции 35/10 кВ «Морец» соответствующая всем современным требованиям.
В ходе разработки системы электроснабжения подстанции существенно повысилась надежность оборудования и снижены потери электрической энергии.
