Современное развитие электроэнергетики в России и в мире диктует повышенные требования к современным подстанциям, в плане оборудования, автоматизации, автоматических систем и надежности. Что, конечно, требует значительных затрат при реконструкции или строительстве нового объекта.
В связи с вышеобозначенной тенденцией развития электроэнергетики - остро встает вопрос модернизация оборудования большинства подстанций в России. Данная проблема сильно проявляется в настоящее время, т.к. большинство подстанций было построено около 30-40 лет назад. Для большинства оборудования данным сроком определен полный срок службы. Как следствие, по истечении данного срока оборудование выходит из строя или работает с неноминальными характеристиками, заявленными при сдаче в эксплуатацию.
Работа устаревшего оборудования приводит к частым возникновениям аварий, таких как короткое замыкание, или взрыв (масляный выключатель) и опять, как следствие - замыкание (не говоря о возможной угрозе жизни человека). Однако, даже не приводя к таким радикальным последствиям, устаревшее оборудование может негативно в течение длительного времени влиять на большое число различного оборудования (в рамках какого-либо завода), что в итоге приведет к массовым поломкам, например: снижение качества электроэнергии, проявляющееся в виде постоянного пониженного напряжения (из-за перегрузки силового трансформатора), приведет к увеличению пускового тока двигателей и скорейшему их выходу из строя.
Поэтому тенденция модернизации оборудования для Российской электроэнергетики актуальная как никогда.
В свете обозначенной проблемы, целью выпускной квалификационной работы будет являться повышение надежности и экономичности работы подстанции «Саратовская» 220/110/10 кВ.
Достижение цели возможно, только после решения ряда следующих основных задач:
• анализ существующей сложившейся ситуации в рамках ОРУ-110 кВ;
• выбор и обоснование новое схемы электроснабжения;
• расчет нагрузок и токов короткого замыкания;
• выбор основного оборудования 110 кВ с учетом современных требований;
• расчет релейной защиты подстанции.
В выпускной квалификационной работе произведен анализ подстанции 220/110/10 кВ "Саратовская".
Произведен расчет электрических нагрузок и токов коротких замыканий. На основе данных расчетов в наиболее тяжелом режиме, произведен выбор основного оборудования.
На открытом распределительном устройстве установлены преимущественно воздушные выключатели. Данные выключатели морально и технически устарели и требуют замены. В результате были выбраны элегазовые выключатели 110 кВ, отличающиеся высокой надежностью, быстродействием. Установлены новые трансформаторы тока 110 кВ с элегазовой изоляцией, повышенной точности и высокой надежности. Произведена замена разъединителей 110 кВ. Установлены новые ОПН 110 кВ.
Сконструировано новое распределительное устройство 110 кВ с изменением конфигурации схемы. При этом реконструкция производится без большого числа отключений ВЛ 110 кВ. Работы проводятся на действующей подстанции, следовательно не происходит прерывание электроснабжения потребителей. Расчет параметров ошиновки произведен согласно нагрузкам подстанции.
Подробно произведен расчет уставок релейной защиты для присоединений 110 кВ, секционного и вводного выключателей. Рассчитаны параметры дифференциальной защиты шин 110 кВ. Выбраны основные и резервные защиты силовых трансформаторов. Все устройства релейной защиты построены с использованием микропроцессорных терминалов, что обуславливает высокую точность и быстродействие.
