Электрические подстанции являются важной частью системы электроснабжения страны. С их помощью осуществляется прием электрической энергии, приходящей по воздушным линиям электропередач, преобразование и распределение электрической энергии. Нарушение работы подстанции ведет за собой прекращение передачи энергии ее потребителям, что может повлечь за собой нарушение работы систем города, нарушение технологического процесса предприятий, появление угрозы жизни человека и т.д.
Оборудование электрической части подстанции должно соответствовать основным предъявленным требованиям: надежность, безопасность и энергоэффективность. Исходя из этих требований следует следить за состоянием оборудования, установленного на подстанции для поддержания требуемого качества его работы делая, периодические техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт, также необходима своевременная замена устаревшего и сломанного оборудования. Обычно заменяющее оборудование подстанции имеет лучше качества чем заменяемое, например, коммутационные изоляционные качества, более продолжительный срок службы и т.д.
Тема выпускной квалификационной работы «Реконструкция электрической части подстанции 110/10 кВ на стороне 110кВ».
Электрическая часть подстанции должна соответствовать современным требованиям и должна своевременно обновляться в соответствии с нормами. Для данной подстанции актуальным вопросом является надежность, безопасность и актуальность установленного оборудования.
Целью работы является увеличение общей надежности электрической схемы путем изменения схемы и замены устаревшего оборудования на более актуальное.
Основными задачами являются: анализ текущего состояния подстанции, расчет токов короткого замыкания для последующего выбора и проверки за-меняющего оборудования и проведения расчетов различных защит подстанции.
На подстанции на стороне 110 кВ установлена группа короткозамыкатель отделитель. По данным справочника по типовым схемам при проектировании подстанций или при реконструкции уже существующих подстанций короткозамыкатели и отделители подлежат замене на выключатели, что и будет сделано.
Технико-экономическая целесообразность работы заключается в безопасности и скорости отключения выключателя. Вследствие реконструкции уменьшится время воздействия КЗ на оборудование что позволит снизить его износ, уменьшение аварийности и производственными травмами.
Расчеты и иллюстрации производятся с помощью программ Microsoft Word 2016, Mathcad 2015 и Компас-SD V16.
В выпускной квалификационной работе проведен анализ существующего оборудования, установленного на подстанции и потребителей электроэнергии, получающих питание от подстанции. Оценив текущее положение было принято решение увеличения надежности подстанции путем изменения электрической схемы подстанции на стороне 110 кВ.
Для повышения надёжности проведена принято решение о замене группы короткозамыкатель отделитель на высоковольтный выключатель. Короткозамыкатели и отделители не производятся и запрещены рассмотрения установки на ново проектируемых подстанция из-за их существенных минусов.
Для выбора оборудования произведен расчет токов короткого замыкания на стороне 110 и 10 кВ. Параметры выбранного оборудования применялись для расчета пригодности выбираемого оборудования.
Для замены были рассмотрены 2 виды выключателей вакуумный выключатель ВРС и элегазовый выключатель ВЭБ. По проведенным расчетам параметров выключателей и рассмотрев преимущества и недостатки каждого вида выключателей было принято решение установить баковый элегазовый выключатель ВЭБ с встроенным трансформатором тока.
Рассчитана релейная защита трансформатора, выполненная на базе микропроцессорной защиты «Сириус-Т3» для ДЗТ и «Сириус-УВ» для ТО и МТЗ.
Также был проведен расчёт защитного заземления и молниезащиты подстанции ввиду увеличения общей площади подстанции, по проведенным расчётам защита удовлетворяет условиям и пригодна для использования.
1. АО «РАДИУС Автоматика» г. Москва: [Электронный ресурс]. URL: https://www.rza.ru/catalog/zashita-i-avtomatika-silovih-trancformatorov-i-ato-transfomatorov/sirius-t3.php Сириус-Т3 (дата обращения 01.05.2021).
2. АО «РАДИУС Автоматика» г. Москва: [Электронный ресурс]. URL:
https://www.rza.ru/catalog/rezervnie-zashiti-i-auv-prisoedineniy-110-220-kv/sir- ius-uv.php?sphrase_id=83349&click=94 Сириус-УВ (дата обращения 01.05.2021).
3. АО «УЭТМ» - г. Екатеринбург. [Электронный ресурс]. URL: https://www.uetm.ru/katalog-produktsii/item/veb-uetm-110/ Выключатель ВЭБ- 110 (дата обращения 11.02.2021).
4. АБС Электро.: ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПОДСТАНЦИЙ 35, 110кВ[электронный ресурс] URL: http://www.vniir.ru/production/cat/cat/tipreshenia-abselectro.com.pdf (дата обращения 10.02.2021)
5. Жежеленко И.В. Электромагнитная совместимость в электрических сетях: учебное пособие/И. В. Жежеленко, М. А. Короткевич. - Минск: Выш.шк., 2012. - 197с: ил. ISBN 978-985-06-2184-9 (дата обращения: 01.02.2021).
6. ЗАО «Высоковольтный союз» - г. Екатеринбург. [электронный ресурс] URL: https://www.vsoyuz.com/ru/produkcija/cb/ Вакуумные выключатели ВРС -110 (дата обращения 11.02.2021).
7. ЗАО «ЗЭТО» завод электротехнического оборудования, г. Великие
луки: [Электронный ресурс]. URL: https://zeto.ru/products_and_services/
high_voltage_equipment/rg-110-kv Разъединители наружной установки серии РГ (дата обращения 01.12.2020).
8. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. - М.: Изд-во МЭИ, 2004. - 56 с. - ISBN 5- 7046-1014-5. - Текст: электронный. -URL: http://electrolibrary.info/molniya.pdf(дата обращения: 05.04.2021).
9. Кабышев А.В. К124. Молниезащита электроустановок систем электроснабжения: учебное пособие/А. В. Кабышев. - Томск: Изд-во ТПУ, 2006. - 124с. (дата обращения: 04.04.2021).
10. Крючков, И.П. Короткие замыкания и выбор электрооборудования: учебное пособие для вузов / Крючков И.П., Старшинов В.А., Гусев Ю.П., Долин А.П., Пираторов М.В., Монаков В.К.; под ред. Крючкова И.П., Старшинова В.А. - М.: Издательский дом МЭИ, 2017. - ISBN 978-5-383- 01191-1. - Текст : электронный // ЭБС «Консультант студента»:[Электронный ресурс]. URL :http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785383011911.html
11. Правила устройства электроустановок [Текст]: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. - Новосибирск: Норматика,2019. - 462с.
12. Рожкова, Л. Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учеб. для сред. проф. образования / Л. Д. Рожкова, Л. К. Корнеева, Т. В. Чиркова. - М. : Издательский центр «Академия», 2004. - 448
13. Салтыкова О.А. Релейная защита понизительной трансформаторной подстанции: учебное пособие/ О.А. Салтыкова, В.В. Вахнина, О.В. Самолина - Тольятти: ТГУ, - 55с. (дата обращения: 05.05.2021).
14. СНиП 23-03-2003 Защита от шума [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200035251 (дата обращения 11.02.2021).
15. Старшинов, В.А. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие/ Старшинов В.А., Пираторов М.В., Козинова М.А.; под ред. Старшинова В.А. - М.: Издательский дом МЭИ,2015. - 296 с. ISBN 978-5¬383-00874-4. - Текст: электронный// ЭБС «Консультант студента»: [сайт]. - 70 URL : http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785383012611.html(дата обращения: 27.02.2021).
16. СТО 56947007- 29.240.30.047-2010 Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35 - 750 кВ. [Электронный ресурс] /ПАО «ФСК ЕЭС». -URL: http://www.fskees.ru/upload/docs/56947007-29.240.30.047-2010.pdf(дата обращения 29.01.2021).
17. Черненко Ю.В. Проектирование электрической части понизительной подстанции. Выполнение курсового проекта: учеб.-метод. пособие /Ю.В. Черненко. Тольятти: ТГУ, 2020. - 1 оптический диск. - ISBN 89 с. (дата обращения: 11.02.2021).
18. Koliushko, D.G ANALYSIS OF THE STATE OF THE EXTERNAL LIGHTNING PROTECTION SYSTEM FOR OPERATING ENERGY OB- JECTS/D.G. Koliushko; S.S. Rudenko; S.V. Kiprych. URL: http://eie.khpi.edu.Ua/article/view/2074-272X.2020.5.10/215155
19. eric.ed.gov.: Functional Dependence for Calculation of Additional Real- Power Losses in a Double-Wound Supply Transformer Caused by Unbalanced Active Inductive Load in a Star Connection with an Insulated Neutral. URL: https://eric.ed.gov/?q=substation&id=EJ1118366
20. Jstor.: INTELLIGENT COMPACT SUBSTATIONS FOR A SMARTER GRID URL: https: //www.j stor.org/stable/43735338?Search=yes&resultItem-Click=true&search-Text=substation&searchUri=%2Fation%2FdoBasicSearch %3FQuery%3Dsubstation%26acc%3Doff%26wc%3Don%26fc%3Doff% 26group%3Dnone&ab_segments=0%2Fbasic_SYC-5187_SYC-5188%2Ftest&re-
freqid=fastlydefault%3A2f65610fe75d68f5bd54dde7ca7877be&seq=1
21. Leva, M.C. Human Factors Issues and the Risk of High Voltage Equipment:
Are Standards Sufficient to Ensure Safety by Design? /Leva, M.C, Pirani, R. Demi-chela, M. Clancy, P.. URL: https://www.cetjournal.it/index.php/cet/arti-
cle/view/7431
22. N. Harid. A Wireless System for Monitoring Leakage Current in Electrical Substation Equipment/N. Harid, A. C. Bogias; H. Griffiths; S. Robson; A. Haddad. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/7488237