Аннотация 2
Введение 5
1 Характеристика объекта 7
2 Расчет электрических нагрузок подстанции 12
3 Технические решения 15
4 Выбор числа и мощности трансформаторов 18
5 Расчёт токов короткого замыкания 27
6 Выбор оборудования 33
7 Собственные нужды подстанции 48
8 Релейная защита 50
9 Расчет заземляющего устройства 54
10 Молниезащита подстанции 56
Заключение 58
Список использованных источников 59
Снижение уровня промышленности в 90-ых годах прошлого века, из-за отсутствия достаточного финансирования, реконструкции старых, применения инноваций, привело к ухудшению экономики России. Экономика страны пережила глубокий спад, сопровождавшийся дефицитом товаров, уменьшением доходов населения, всплеском инфляции, нарастанием внешнего долга, снижением инвестиций и многими другими негативными явлениями. В настоящее время проводится политика роста экономики, тем самым позволяя увеличивать производство и число рабочих мест. Большое расширение числа промышленных предприятий в городе Тольятти приводит к повышению потребления электроэнергии. Что способствует широкому развитию области электроэнергетики в городе.
Одним из важнейших элементов электроэнергетической системы является трансформаторная подстанция - электроустановка для преобразования и распределения электроэнергии. Электрическая подстанция — часть системы передачи и распределения электрической энергии, в которой происходит повышение или понижение значения электрического напряжения с использованием трансформаторов. Для повышения надежности электроснабжения и экономии затрат на электроэнергию, крупные предприятия устанавливают собственные подстанции на собственной территории. Средние и малые предприятия, а так же жилые районы получают электроэнергию от главных понизительных подстанций (ГПП).
Главные понизительные подстанции, включают в себя главные трансформаторы, распределительные устройства, конденсаторные батареи, трансформаторы собственных нужд, помещение управления и т.д. На ГПП, как правило, устанавливают два одинаковых трансформатора, мощность которых зависит от нагрузки. Необходимость двух трансформаторов обусловлена тем, что в жилых районах и на современных промышленных предприятиях преобладают нагрузки второй категории и обычно имеются нагрузки первой категории, для питания которых необходимо иметь два независимых источника. Установка более двух трансформаторов неэкономична и применяется в основном лишь при расширении предприятия. Главные понизительные подстанции, как правило, размещаются близко к центру нагрузки.
На основании федерального закона N 261 от 23.11.2009 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» предприятия должны проходить проверку энергоэффективности не реже 1 раза в 5 лет. При неэффективности использования электроэнергии, необходимо менять устаревшее оборудование на новое. На сегодняшний день большинство подстанций были построены 30-40 лет назад. Из-за простоя в их модернизации, такие подстанции нуждаются в постоянном техническом обслуживании и частом ремонте оборудования. Так же старые подстанции не всегда пригодны для увеличения числа потребителей. В связи с этим возникает актуальность в проектировании новых, более мощных подстанций.
Целью бакалаврской работы является расчет и обоснование выбора электрооборудования подстанции 110/10 кВ «Автозаводская».
В выпускной квалификационной работе была спроектирована главная понизительная подстанция 110/10 «Автозаводская». Были рассчитаны основные трансформаторы подстанции ТРДН-40000/110/10 и ТРДН-25000/110/10. По экономической целесообразности и годовым затратам на обслуживание и потерю электроэнергии был выбран трансформатор ТРДН-40000/110/10.
Были произведены расчёты симметричных и несимметричных токов короткого замыкания на вводах трансформаторов. Наибольшим током короткого замыкания является ток трёхфазного КЗ. Наименьшим током - ток однофазного КЗ.
Выбор оборудования подстанции производился с учётом максимального длительного тока и максимального тока КЗ. Так же учитывались номинальное напряжение, род установки, климатическое исполнение. Были выбраны следующее аппараты: выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы, жёсткие шины, изоляторы, гибкие токопроводы, кабели и трансформаторы собственных нужд.
Было рассчитано заземляющее устройство, определено число вертикальных заземлителей и общая длина контура заземлителя. В качестве вертикальных заземлителей были выбраны стальные прутки, диаметром 18 мм и длиной 6 м. В качестве горизонтального заземлителя выбрана стальная полоса 5х40 мм.
Для молниезащиты подстанции выбраны стержневые молниеотводы высотой 30 м. Согласно расчётам всё оборудование подстанции защищено от прямого попадания молнии с надёжностью 99,5 %.
Так же выбрана микропроцессорная релейная защита трансформаторов «Сириус-Т». Были определены необходимые уставки и проверка коэффициентов чувствительности.
