Подстанции являются ключевым элементом в системе электроснабжения, т.к. на них происходит прием, преобразование и распределение электроэнергии, полученной из электроэнергетической системы. Подстанции выполняются на все классы напряжения от 6 кВ до 750 кВ. Могут быть повышающими и понижающими. Как правило понижающие подстанции устанавливаются вблизи потребителей электрической энергии. Классы напряжения подстанции и мощности установленных трансформаторов зависят от конфигурации системы электроснабжения и мощности подключенных к ней потребителям. В зависимости от конфигурации электрической сети подстанции разделяются на:
• Узловые;
• Проходные;
• Тупиковые;
• Отпаечные.
Конструктивно подстанции могут быть открытого типа, т.к. все основное оборудование находится на открытом воздухе и закрытыми, когда все основное оборудование находится в здании. Каждая подстанция включает в себя следующее основное оборудование: коммутационные аппараты (выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели), измерительные трансформаторы тока и напряжения, силовые трансформаторы (автотрансформаторы), трансформаторы собственных нужд (ТСН), устройства релейной защиты, автоматики, сигнализации, измерения, а также вспомогательное оборудование.
Структурно любая подстанция состоит из распределительного устройства высокого напряжения (РУВН), распределительного устройства среднего напряжения (РУСН), при наличии в схеме трехобмоточных трансформаторов или автотрансформаторов и распределительного устройства низкого напряжения (РУНН), а также непосредственно самих силовых трансформаторов (автотрансформаторов).
Проектирование электрической части подстанций выполняется с условием возможного роста электрических нагрузок питаемого, района. Однако для подстанций, находящихся в эксплуатации достаточно длительное время, обычно срок службы оборудования подстанции составляет 25 лет, характерна недостаточность мощности для подключения новых потребителей.
Это вызвано как непосредственно ростом электрических нагрузок, так и старением, и износом основного оборудования подстанции. Поэтому вопрос реконструкции электрооборудования подстанций является актуальным.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта реконструкции электрооборудования понизительной подстанции 35/10 кВ «Шалинская».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать текущее состояние подстанции «Шалинская»;
2. Предложить варианты замены электрооборудования для повышения пропускной способности подстанции «Шалинская».
При выполнении выпускной квалификационной работы необходимо использовать современные подходы к проектированию электрической части понизительных подстанций, применять только современное, рекомендуемое к установке электрооборудование, а также использовать действующие нормы и правила проектирования электрической части понизительных подстанций.
Выполнен проект реконструкции электрической части понизительной ПС 35/10 кВ «Шалинская». В начале проектирования построены графики расчетных нагрузок данной подстанции. Далее произведен выбор трансформаторов для ПС на основе ТЭР. По результатам этого ТЭР к установке на ПС принято два двухобмоточных трансформатора типа ТМН-6300/35. Далее рассчитаны ТКЗ и выбрана принципиальная схема подстанции. Расчет ТКЗ велся в соответствии с руководящим указаниям по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования [4], Выбор схемы производился в соответствии с Рекомендациями по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35-750 кВ [3] и Схем принципиальных электрических распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. [2]. Для ОРУ 35 кВ принята схема 35-5АН. На стороне 10 кВ - 10-1. На следующем этапе произведён выбор электрических аппаратов и проводников. Выбрано оборудование для ОРУ 35 кВ и для КРУ 10 кВ. Выполнен выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, предохранителей, гибких шин. Определены сечения и количество отходящих линий от подстанции. Определены состав и мощность потребителей собственных нужд, выбраны два трансформатора собственных нужд типа ТМГ-40/10. Также определен состав системы измерений и учета подстанции. Произведен расчет заземления и молниезащиты реконструируемой подстанции. На формате А1 выполнены план проектируемой подстанции, разрезы ПС, а так же принципиальная электрическая схема реконструируемой подстанции.
