Введение 5
1 Анализ объекта проектирования 7
2 Расчет потерь электроэнергии на ПС 35/6 кВ «Яблоневская» 16
3 Проверка трансформатора на загруженность 21
4 Расчет токов короткого замыкания 26
5 Выбор электрооборудования на стороне 6 кВ 31
5.1 Проверка выключателя 33
5.2 Проверка трансформатора тока и трансформатора напряжения 36
5.3 Выбор оперативного тока 41
5.4 Выбор трансформатора собственных нужд подстанции 42
6 Выбор кабельной линии 6 кВ 44
7 Расчет уставок релейной защиты и автоматики 47
Заключение 59
Список используемой литературы и используемых источников 60
«Электрическая сеть - это совокупность электроустановок, которые предназначены для передачи и распределения электроэнергии потребителю от электростанций. Электрическая сеть состоит из электростанций, подстанций (далее ПС), распределительных устройств (далее РУ), токопроводов, воздушных и кабельных линий (далее КЛ), которые находятся на территории потребителей электроэнергии» [15]. Развитая электрическая сеть образует систему передачи и распределения электроэнергии.
Система электроснабжения обеспечивает надежное и бесперебойное электроснабжение и устойчивую работу потребителям, доставляет потребителям электроэнергию нормированного качества, а также соответствует условиям экономики, эксплуатации, расширения, безопасности и удобства эксплуатации с учетом возможности создания релейной защиты.
ПС «получает питание непосредственно от энергосистемы и распределяет энергию на более низком напряжении по всем» потребителям. Нарушения в работе ПС могут возникать из-за старого силового электротехнического оборудования и аппаратов для защиты от повреждений электрооборудования. Все это требует усовершенствование или установку более нового оборудования, у которого лучше технические характеристики.
В Публичном Акционерном Обществе (далее ПАО) «Россети - Волга» находится в обслуживании более 1500 ПС, одна из которых ПС 35/6 кВ «Яблоневская». ПС 35/6 кВ «Яблоневская» была спроектирована и введена в эксплуатацию в 1951 году и в настоящее время снабжает электроэнергией потребителей третей категории. Потребителями являются бытовые жители Жигулевского района Яблоневый овраг и несколько производств.
В последнее время количество потребителей, запитанных от указанной ПС снизилось. Соответственно, снизилась и потребляемая нагрузка. При этом существующие трансформаторы работают в соответствии с ранее разработанной схемой.
Цель работы: снижение потерь электроэнергии на ПС 35/6 кВ «Яблоневская».
Задачи работы:
- проанализировать ПС 35/6 кВ «Яблоневская»;
- произвести расчет потерь электроэнергии на подстанции;
- выполнить проверку выбранного трансформатора на загруженность;
- рассчитать токи короткого замыкания (далее КЗ);
- выбрать электрооборудование 6кВ;
- выбрать КЛ;
- выполнить расчет уставок релейной защиты и автоматики (далее РЗА).
В выпускной квалификационной работе бакалавра для ПС 35/6 кВ «Яблоневская» произведен расчет потерь электроэнергии, проверен силовой трансформатор ТМ-4000/35-У1 на загруженность, реконструирована электрическая часть 6 кВ и рассчитаны новые уставки РЗА.
ПС 35/6 кВ «Яблоневская» является двухтрансформаторной, которая была спроектирована и введена в эксплуатацию в 1951 году и в настоящее время снабжает электроэнергией потребителей третей категории. В последнее время количество потребителей, запитанных от указанной ПС снизилось. Соответственно, снизилась и потребляемая нагрузка. При этом существующие трансформаторы работают в соответствии с ранее разработанной схемой. Предлагается убрать один из трансформаторов, чтобы снизить потери электроэнергии. Также предлагается замена электрообрудования 6 кВ, так как электротехническое оборудование на подстанции устаревшее и травмоопасное для оперативного персонала.
Результаты расчетов потерь электроэнергии на ПС 35/6 «Яблоневская» в выпускной квалификационной работе показывают, что выгоднее оставить вместо параллельно работающих трансформаторов ТМ-4000/35-У1 (Т-2), так как величина экономии электроэнергии составит 99,9О МВт ч, в денежном эквиваленте.
Произведен расчет токов КЗ, по которым выбраны соответствующее электрооборудование 6 кВ. На ПС 35/6 «Яблоневская» выбрано оборудование КРУ-СЭЩ-70: вакуумный выключатель ВВУ-СЭЩ-10, трансформатор тока ТОЛ-СЭЩ-10, трансформатор напряжения ЗНОЛ-СЭЩ- 10, трансформатор собственных нужд ТЛС (3)-СЭЩ 25/6, выбран кабель ПвБбШв-3х240.
Также рассчитаны новые уставки РЗА, произведен выбор оперативного тока - переменный, выбраны измерительные приборы.
1. Беркович М.А., Молчанов В.В., Семенов В.А. Основы техники релейной защиты. М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1984. 376 с.
2. Библия электрика: ПУЭ, ПОТЭЭ, ПТЭЭП. 9-е издание. М.: Эксмо, 2022. 752 с. (Актуальное законодательство).
3. Каталог электрооборудования [Электронный ресурс]: КРУ-СЭЩ
10 кВ. URL: https://www.electroshield.ru/catalog/komplektnye-raspredelitelnye-ustroystva/kru-seshch-70-6-10-15-20-kv/ (дата обращения: 04.04.2022).
4. Крючков И.П. Расчет коротких замыканий и выбор
электрооборудования. М.: Academia, 2006. 411 c.
5. Лагуткин О.Е., Ползиков М.Н. Методические указания по практическим занятиям, контрольным и курсовой работам. Новомосковск: 2011. 32 с.
6. Новые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. М.: Проспект, 2021. 128 с.
7. ПАО «Россети-Волга» [Электронный ресурс]: Структура.
URL: https://www.rossetivolga.ru/ru/o_kompanii/ (дата обращения: 27.10.2021).
8. Потери мощности в трансформаторе [Электронный ресурс]: Потери мощности в трансформаторе. URL: https://pue8.ru/podstantsii/583-poteri-moshchnosti-v-transformatore.html (дата обращения: 21.02.2022 г.).
9. Релейная защита и автоматика [Электронный ресурс]: Основное
назначение. URL: http://electricalschool.info/relay/ (дата обращения:
13.12.2021).
10. Самарский завод «Электрощит» [Электронный ресурс]: Вид
деятельности. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ (дата обращения:
18.03.2022).
11. Трансформатор собственных нужд [Электронный ресурс]:
Основное назначение. URL: https://transformator220.ru/harakteristiki/silovye/transformator-sobstvennyh-nuzhd.html (дата обращения: 05.01.2022 г.).
12. Черненко А.Н. Электроснабжение городского микрорайона с многоквартирными домами: учебно-методическое пособие. Тольятти: ТГУ, 2021.
13. Черненко Ю.В. Проектирование электрической части понизительной подстанции: учебно-методическое пособие. Тольятти: ТГУ, 2021.
14. Шаповалов В.А., В.В. Вахнина, Черненко А.Н. Энергосбережение и энергосберегающие технологии: практикум. Тольятти: ТГУ, 2008. 60с.
15. Электрическая сеть [Электронный ресурс]: Основное назначение. URL: http://electricalschool.info/ (дата обращения: 17.10.2021).
16. Ladani Dhaval H., Sandeep A. Mehta, Pallav Gandhi. Predictive
maintenance and modeling of Transformer // Cientific material. 2019. URL: http: //www. ij ettj ournal. org/volume-4/issue-4/IJETT -V4I4P336.pdf (дата
обращения: 11.03.2022).
17. Nikolina Petkova. Software System for Finding the Incipient Faults in
Power Transformers // Cientific material. 2021 URL:
http://www.temjournal. com/content/42/01 /temjournal4201.pdf (дата обращения: 17.02.2022).
18. Satyanarayana Reddy. Implementation of Web Based Intelligent
Substation Power Equipment Monitoring and Controlling System // Cientific material. 2013. URL: http://www.ijettjournal.org/volume-4/issue-
8/IJETTV4I8P113.pdf (дата обращения: 05.04.2022).
19. Shehab Abdulwadood ALI. Design of lightning arresters for electrical
power system protection // Cientific material. 2018. URL:
http://advances.utc.sk/index.php/AEEE/article/view/661/904 (дата обращения: 23.04.2022).
20. Tathagat Chakraborty, Akik Biswas, R. Sudha. Analysis of Power Transformer Insulation Design Using FEM // Cientific material. 2020. URL: http://www.ijsce.org/attachments/File/v2i3/C0673052312.pdf (дата обращения: 31.04.2022).