Энергетический комплекс России - весьма сложная структура, в которой собраны множество подотраслей промышленности Российской Федерации.
Согласно плану Государственной электрификации России (ГОЭЛРО), разработанному в 1921 году, для ускорения энергетического развития Советский Союз нуждался в постройке множества гидроэлектростанций и тепловых электростанций. Ускорение развития в электроэнергетике напрямую зависело от научных исследований в области атомной энергетики и постройки атомных электростанций. Далее выполнялась разработка природных ископаемых и исследование водного потенциала западной Сибири.
В Российской Федерации имеются огромные запасы полезных ископаемых, а также РФ является одним из самых обеспеченных государств по количеству энергоресурсов и потенциала возобновляемых источников энергии. Тем не менее отношение количества возобновляемых источников ко всему числу энергоресурсов мало по сравнению со странами Европейского Союза, энергетическое комплексы которых дали установку на увеличение использования возобновляемых ресурсов, а также на замену данными источниками традиционных.
Сложно переоценить весьма немаловажное положение в экономике и общественном строе Российской Федерации электроэнергетики, которая является одним из основоположных элементов современной жизни.
По количеству произведенной электрической энергии на одного человека, в 2005 году Россия стояла на одной позиции с Данией и Германией, у которых потери при передаче электрической энергии были во много раз ниже.
По доле использования электроэнергии в России промышленность занимает первое место (36%), далее идут топливо-энергетический комплекс (18%) и жилой сектор (15%). В системе передачи и распределения электроэнергии имеются значительные потери, которые достигают 11,5%.
Жигулевская ГЭС находится в городе Жигулевске Самарской области. Это шестая ступень Волжско-Камского каскада ГЭС на реке Волге. По мощности среди ГЭС - вторая в Европе. На данный момент по информации РусГидро установленная мощность Жигулевской ГЭС - 2467 МВт.
На ГЭС работает двадцать гидроагрегатов, оборудованных вертикальными поворотно-лопастными турбинами, эксплуатируемых на расчетном напоре 21 м, и генераторами типа СВ с разными мощностями (115 МВт, 120 МВт, 125,5 МВт). Генераторы передают электрическую энергию на напряжении 13,8кВ к восьми трансформаторным группам, расположенным на сооружении ГЭС. На территории Жигулевской ГЭС находятся ОРУ-110кВ, ОРУ-220кВ и ОРУ-500кВ, которые в свою очередь получают электроэнергию от трансформаторных групп и передают её по 4 ЛЭП напряжением 500кВ, 6 ЛЭП напряжением 220кВ и 7 ЛЭП напряжением 110кВ.
Подстанционный пункт управления (ППУ) имеет функциональное назначение, заключающееся в управлении, защите и мониторинге состояния оборудования, расположенного на открытом распределительном устройстве, а также в управлении электрической энергией, передаваемой от гидроэлектростанции к электрическим подстанциям.
Оперативный персонал, находящийся на территории ППУ-110кВ обязан контролировать процесс передачи и распределения электроэнергии на подстанции, а также следить за состоянием следующего оборудования:
-высоковольтное оборудование;
-устройства релейной защиты, автоматики и цепей сигнализации;
-система собственных нужд подстанции;
-система заземления и молниезащиты.
Подстанционный пункт управления - одноэтажное сооружение, имеющее скатную вентилируемую кровлю.
В данном сооружении организованы следующие виды ресурсоснабжения:
-водоснабжение, которое устроено от общей сети водоснабжения;
-водоотведение бытовое, которое является частью общей сети бытового водоотведения;
-водоотведение ливневых стоков, которое устроено в виде водоотводов на площадке ОРУ-110кВ с выводом атмосферных вод за границы территории.
-обогрев помещений, устроенный при помощи нагревательных приборов модели Spot II фирмы Noirot.
В таблице 1 указаны технические характеристики объекта.
Таблица 1 - Характеристики объекта
Наименование Значение
1. Наименование объекта ОРУ-110кВ
2. Местоположение Филиал ПАО «РусГидро» - ОАО «Жигулевская ГЭС»
3. Размер здания ИНУ в плане 14м*38м
4. Площадь ОРУ 1,936 га
5. Суммарная площадь объекта 2,0 га
В здании ППУ-110 находятся следующие помещения:
-пультовая;
-серверная ППУ-110;
-помещение оперативной службы;
-кладовая СТСУ;
-кладовая оперативной службы;
-помещение аккумуляторной №1;
-помещение аккумуляторной №2;
-тамбур;
Электроснабжение здания подстанционного пульта управления предусмотрено от РУ-10кВ, находящегося в здании Жигулевской
гидроэлектростанции.
В данной магистерской диссертации был подобран и предложен план модернизации системы собственных нужд ОРУ-110кВ Жигулевской ГЭС ввиду того, что оборудование системы СН устарело.
Электроснабжение системы собственных нужд ОРУ-110кВ осуществляется от 2 силовых трансформаторов мощностью 250кВА, коэффициент загрузки Кз=0,642. Выбраны силовые трансформаторы сухого типа, с пониженными потерями холостого хода, модели DTE производства немецкой компании ABB.
Низковольтное оборудование (щит собственных нужд, щит постоянного тока и др.) находится в помещении РУ-0,4кВ.
В щите собственных нужд устанавливается низковольтное оборудование модели TriLine-R производства компании ABB. Оборудование выполняется в напольном исполнении и располагается в два ряда. Установленные на вводах секций 0,4кВ автоматические выключатели с встроенными электронными расцепителями - выкатные.
Принятая схема электроснабжения ЩСН - одинарная, со сборной системой шин с возможностью секционирования.
Предусмотрена установка двух аккумуляторных батарей в помещения аккумуляторных №1 и №2 для резервирования электроснабжения щита постоянного тока. Батареи состоят из 110 элементов и работают в режиме постоянного поддержания заряда.
Выполнена проверка силовых трансформаторов 1ТС и 2ТС на отсутствие перегрузок. Трансформаторы 1ТС и 2ТС с номинальной мощностью 10 МВА каждый в выбранном послеаварийном режиме будут работать без перегрузок, так как суммарная нагрузка КРУ-10кВ SKPy=8,53 МВА.
Выполнен расчет токов КЗ и сделан вывод, что с удалением места КЗ от шин КРУ-10кВ здания ГЭС значительно снижается значение тока короткого замыкания.
Выполнен расчет температуры кабеля 0,4кВ в участке короткого замыкания, который указывает на то, что выбранный кабель удовлетворяет условиям по термической стойкости, так как допустимое значение температуры QK<400oC. Также выбранный кабель разрешается эксплуатировать после воздействия на него токов короткого замыкания.
В третьей части работы выполнены следующие мероприятия:
-выбор схемы ЩПТ;
-расчет токов КЗ в ЩПТ;
-проверка силового кабеля на невозгорание;
-выбор оборудования ЩПТ;
-описание системы молниезащиты и заземления.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
