Аннотация 2
Введение 5
1 Анализ исходных данных 6
1.1 Климатические особенности района расположения подстанции 6
1.2 Техническая характеристика системы электроснабжения, генераторов и потребителей ПС-6/35 кВ «Турбинная» 6
1.3 Техническая характеристика системы электроснабжения, генераторов и потребителей ПС-6/35 кВ «Турбинная» 10
2 Разработка проекта реконструкции ПС-6/35 кВ «Турбинная» 14
2.1 Предполагаемые концептуальные решения на ПС-6/35 кВ «Турбинная» 14
2.2 Расчет электрических нагрузок 14
2.3 Выбор и проверка силовых трансформаторов 19
2.4 Выбор сечения проводников 35 кВ 20
2.5 Выбор сечения проводников 6 кВ 22
2.6 Расчет токов короткого замыкания 26
2.7 Выбор и проверка электрических аппаратов 41
2.8 Выбор устройств релейной защиты и автоматики ПС-6/35 кВ 47
3 Разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда 56
3.1 Обеспечение безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности 56
3.2 Расчёт контура заземления ПС-6/35 кВ «Турбинная» 57
Заключение 62
Список используемой литературы 64
Электроснабжения города Салехард и прилежащих поселков лишь пару лет перестало быть автономным - были сооружены подстанции Салехард 220/110/10 кВ, Полярник 110/6 кВ, Северное сияние 110/35/6 кВ, которые обеспечили связь с энергосистемой на напряжение 220 кВ. Однако, хотя линия 220 кВ двуцепная, а каждая цепь проложена на отдельном опорном комплексе, возможны перебои в электроснабжении, которые компенсируют сооруженные ранее газотурбинные электростанции и относящиеся к ним подстанции.
Основной электростанцией, до присоединения города к энергосистеме, служила ГТЭС-3, на которой установлено три генератора: два по 12 МВт и один 15,4 МВт. Электростанция и сейчас задействуется довольно часто. Распределение электроэнергии от электростанции осуществляется с помощью повышающей подстанции Турбинная 6/35 кВ, электрооборудование которой морально и физически устарело и требует замены.
Объектом работы является система электроснабжения ПС 6/35 кВ «Турбинная» АО «Салехардэнерго».
Целью работы является выполнение проекта реконструкция подстанции 6/35 кВ «Турбинная» АО «Салехардэнерго».
Для достижения поставленной цели выполнены следующие задачи:
• анализ технических характеристик существующего оборудования и режимов работы подстанции;
• выполнение расчета электрических нагрузок;
• выбор и проверка трансформаторов;
• выбор кабельных и воздушных линий на различные напряжения;
• выбор выключателей и разъединителей;
• выбор элементов РЗ и А;
• разработка мероприятий по безопасности проекта.
В работе выполнена реконструкция электрической части подстанции 6/35 кВ «Турбинная». В результате анализа было определено, что наиболее существенной проблемой на подстанции являются устаревшие масляные выключатели и прочее изношенное оборудование.
Для решения задач реконструкции прежде всего был выполнен расчет электрических нагрузок. Были рассмотрены режимы как генерации мощности в сеть, так и питания имеющихся потребителей 6 кВ. На подстанции установлены три генератора: 12 МВт, 12 МВт и 15,4 МВт. В результате расчета нагрузок установлено, что наибольшая мощность, которая может отдаваться электростанцией, составляет 24,5 МВт. Максимальная потребляемая мощность всеми фидерами составляет 14,8 МВт.
Были проверены существующие трансформаторы по мощности как блочные для электростанции, а также при возможности передачи мощности на низкую сторону. Существующие трансформаторы 3хТРДНС 25000/35 проходят по всем условиям. Для трансформаторов предполагается выведение в капитальный ремонт, полная замена может быть произведены лишь при подробном осмотре на основании экспертизы соответствующей комиссии.
Выбор сечений кабельных питающих кабельных линий и линий присоединений определялся по экономической плотности тока. На высокой стороне подстанции выбраны провода АС 240/39, присоединений выполняются кабельными линиями АПаПг 6х(1х240) и ААПлу 3х120. Сечение менее 120 мм2 использовать нельзя из-за существенной величины токов КЗ.
В результате расчетов токов КЗ определены величины периодической, апериодической составляющей полного тока, а также ударного тока и теплового импульса от генераторов и системы. Установлено, что на низкой стороне ток КЗ может достигать 37 кА, что требует установку коммутационного оборудования в некоторых местах с повышенной стойкостью к токам КЗ.
Были выбраны на напряжение 35 кВ элегазовые выключатели ВГБ-35- 20/630, которые устанавливаются на присоедини линий и трансформаторов. На напряжение 6 кВ выбраны выключатели ВВЭ-10-31,5/1600 на присоединение генераторов и вводные во ВРУ, и выключатели ВВЭ-10- 40/1600 (630) для присоединений. Ток КЗ на присоединениях максимальный так как возможен проход одновременно составляющей и от системы, и от генераторов.
Также была выбрана прочая аппаратура, которая в случае осмотра и положительных тестов может быть оставлена ля функционирования: разъединители РДЗ-2-35/1000 У1, трансформаторы тока ТЛК-10-М с различным током первичных обмоток: от 100 до 2000 А, трансформаторы напряжения типа НАМИ-10-95-УХЛ2.
Предполагаем терминал релейной защиты подстанции типа защиты «Сириус-Т». Рассчитаны дифференциальная защита трансформатора и максимальная токовая защита. На присоединениях применяется действие МТЗ в соцветии с выбранной величиной уставок селективности.
Был выполнен анализ опасных факторов на подстанции, и разработан краткий перечень мероприятий, позволяющий их снизить. Основным вредным и опасным фактором на подстанции является повышенное напряжение.
Также на подстанции выполнен расчет контура заземления.
1. Правила устройства электроустановок: все действующие разд. 6 и 7 изд. с изм. и доп. По состоянию на 1 июля 2010 г. М.: КноРус, 2010. 487 с.
2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.- М.: Изд-во НЦЭНАС, 2007. - 304 с. URL: ййрз://й1ез.зй'оутГ.ги/иа{а2/1/4294844/4294844976.рй1:(дата обращения: 19.04.2021).
3. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения // ОАО «ФСК ЕЭС». 2007. URL: http: //www.fsk-ees.r/up1oad/docs/56947007-29.240.30.010-2008.pdf (дата обращения: 19.04.2021).
4. СТО 56947007-29.240.30.047-2010. Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем РУ ПС 35-750 кВ. Стандарт организации // ОАО «ФСК ЕЭС». 2010. 16 июля 2010. URL: http://www.fsk- ees.ru/up1oad/docs/56947007-29.240.30.047-2010.pdf (дата обращения: 19.04.2021).
5. Федеральный закон от 26 марта 2003 г. N 35-ФЗ "Об электроэнергетике" URL: https://rg.ru/2008/08/26/e1ektroenergetika-dok.html (дата обращения: 19.04.2021).
6. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. 2014-07-01. М.: «Стандартинформ», 2014. 19 с.
7. ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые перегрузки. Введ. 1985-07-01. М.: «Стандартинформ», 2009. 38 с.
8. Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., Чиркова Т.В. Электрооборудование станций и подстанций: Учеб. для сред. проф. образований. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 448 с.
9. Карапетян И.Г., Файбисович Д.Л., Шапиро И.М. Справочник по проектированию электрических сетей. - М.: НЦ Энас, 2006.
10. Рожкова Лениза Дмитриевна. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учеб. для техникумов / Л. Д. Рожкова, Л. К. Карнеева, Т. В. Чиркова. - 2-е изд., стер. - M. : Академия, 2005. - 448 с.
11. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжений. Справочник: учеб. пособие. М. : ИД "ФОРУМ" : Инфра-M. 2008. 479 с.
12. Крючков И.П., Неклепаев Б.Н., Старшинов В.А. и др. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования. - 2-е изд., стер.- М.: Издательский центр «Академия», 2006.
13. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. РД 153-34.0-20.527-98/Под ред. Б. Н. Неклепаева. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002
14. Короткие замыкания и выбор электрооборудования: учеб. пособие / И. П. Крючков [и др.] ; ред. И. П. Крючков. - Москва : Издат. дом МЭИ, 2012. - 567 с. - Библиогр.: с. 566-567
15. Проектирование схем электроустановок: Учебное пособие для вузов/Ю.Н. Балаков, М.Ш. Мисриханов, А.В. Шунтов. - М.: Издательство МЭИ, 2004.
...