Введение 5
1 Характеристика понизительной подстанции 7
1.1 Существующая электрической часть подстанции «МИС» 7
1.2 Технические условия реконструкции понизительной подстанции 10
1.3 Необходимые технические решения при реконструкции ПС 110/10/6 кВ
«МИС» 11
2 Электрические нагрузки подстанции 110 кВ «МИС» 13
3 Выбор силовых трансформаторов 16
3.1 Выбор марки и номинальной мощности силовых трансформаторов 16
3.2 Технико-экономический расчет силовых трансформаторов ТДТН-
40000/110/10/6 19
4 Расчёт токов короткого замыкания на шинах 110, 10 и 6 кВ понизительной
подстанции 23
5 Выбор электрических аппаратов ПС 110/10/ кВ МИС 32
5.1 Общие требования при выборе КА 32
5.2 Выбор высоковольтного выключателя ОРУ-110 кВ 33
5.3 Выбор разъединителей 110 кВ 37
5.4 Выбор трансформаторов тока 110 кВ 38
5.6 Выбор измерительного трансформатора напряжения 41
5.5 Выбор ОПН для распределительного устройства 110 кВ 43
5.6 Выбор оборудования закрытого распределительного устройства 10 кВ 43
5.6.1 Выбор выключателей на 10 кВ 45
5.6.3 Выбор трансформатора напряжения 10 кВ 47
5.7 Выбор оборудования закрытого распределительного устройства 6 кВ 49
5.7.1 Выбор выключателей на 6 кВ 49
5.7.3 Выбор трансформатора напряжения 6кВ 52
5.8 Выбор ограничителей перенапряжения распределительного устройства 10, 6
кВ 53
6 Расчет допустимых потерь напряжения в сети 10 и 6 кВ 54
7 Выбор релейной защиты и автоматики 56
7.1 Микропроцессорная релейная защита 56
7.2 Расчёт уставок защиты трансформатора с применением устройства Сириус - Т3 56
8 Расчёт защитного заземления ПС 110 кВ «МИС» 58
Заключение 62
Список использованных источников 63
Строительство промышленных предприятий на территории Самарской области является одним из ключевых направлений экономического развития региона. В современных экономических условиях привлечение инвесторов в промышленный сектор Самарской области является приоритетной задачей, решение которой невозможно без создания комфортных условий для ввода новых мощностей.
Одним из способов создание таких условий является развитие электросетевого комплекса в городах, за счет модернизации существующей системы электроснабжения и строительства новых современных подстанций. Ввод новых потребителей не возможен без своевременного строительства новых и модернизации существующих объектов электросетевого комплекса и построения современной системы электроснабжения, отвечающая всем предъявляемым требованиям [3] и современным техническим вызовам [4] в условиях быстроразвивающихся производственных технологий.
Целью данной работы является: повышение надежности существующей системы электроснабжения Комсомольского района г. Тольятти за счет реконструкции существующей понизительной подстанции филиала «ПС 110/10/6 кВ «МИС».
Для выполнения данной цели необходимо:
1. Проанализировать характер существующих и будущих
потребителей электроэнергии;
2. Проанализировать существующую схему распределительных
устройств на соответствие современным требованиям;
3. Проверить загрузку существующих силовых трансформаторов с учетом перспективного ввода мощностей новых потребителей;
4. Рассчитать токи короткого замыкания;
5. Определить и выбрать основные параметры необходимого электрооборудования и устройств, а также выбрать и рассчитать уставки микропроцессорной релейной защиты [3].
В квалификационной работе «Реконструкция подстанции ПС 110/10/6 кВ «МИС»» рассмотрены теоретические и практические решения создания надёжного электроснабжения Комсомольского района города Тольятти, за счет реконструкции существующей понизительной подстанции ПС 110/10/6 кВ «МИС», от которой запитан данный район.
На основании анализа графиков и расчётов потребляемой электрической нагрузки района, выбрано необходимое количество и мощность силовых трансформаторов с учетом планируемых вводов мощностей.
По характеру потребителей питаемых от понизительной подстанции с учетом современных требований к принципиальным электрическим схемам, распределительных устройств подстанций выбрана схема ОРУ 110 кВ.
На основании расчётов токов короткого замыкания выбраны вводные, секционные и на отходящих линиях коммутационные аппараты в распределительных устройствах 110 кВ, 10 и 6 кВ.
Произведён расчёт и метод строительства контура заземления понизительной подстанции.
Выбранный вариант реконструкции ПС 110 кВ «МИС» соответствует всем требованиям правил и норм городских распределительных электросетей.
1. Федеральный закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности, и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» - от 23.11.2009 N 261-ФЗ (ред. от 13.07.2015).
2. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 1715-р
«Энергетическая стратегия России на период до 2030 года» - от 13 ноября 2009 г.
3. Правила устройства электроустановок. - 7-е издание. СПб.:
Энергоатомиздат. 2013.
4. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок и потребителей. М.: Энергоатомиздат. 2013.
5. Кудрин Б. И. Электроснабжение / Б.И. Кудрин. М. Изд. центр «Академия». 2012.
6. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение.
7. Алиев И. И. Казанский С. Б. Кабельные изделия: Справочник / И. И. Алиев, С. Б. Казанский. - М.: ИП Радио Софт. 2012.-224с.
8. Нормативы для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети. - М., 2000.
9. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: РД 153-34.0-20.527-98 / под ред. Неклепаева Б. Н. - Москва: Изд-во НЦ ЭНАС, 2012. - 143 с.: ил. - Прил.: с. 136-143.
10. Козлов В. А. Городские распределительные сети /В. А. Козлов. - Л.: Энергия, 2012. - 274с.
11. Карякин Р. Н. Заземляющие устройства электроустановок / Р.Н. Карякин. - М.: Энергосервис. 2014. - 375с.
12. Шведов Г. В. Электроснабжение городов: электропотребление, расчет нагрузки, распределительные сети / Г. В. Шведов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2012.
13. Шведов Г. В. Городские электрические распределительные сети / Г. В. Шведов. - М.: Изд-во МЭИ, 2011.
14. Вахнина В. В. Проектирование осветительных установок: учеб. пособие / В. В. Вахнина, О. В. Самолина, А. Н. Черненко, Т. А. Рыбалко. - Тольятти: ТГУ, 2015.
15. Вахнина В. В. Проектирование систем электроснабжения. Учеб.- метод. пособие / В. В. Вахнина, А. Н. Черненко; ТГУ; Ин-т энергетики и электротехники; каф. "Электроснабжение и электротехника". - ТГУ. - Тольятти: ТГУ, 2016. - 78 с.
16. Кнорринг Г. М. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Кнорринг Г. М. - М.: Оникс, 2012.
17. Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем
электроснабжения: учебник для вузов. - М.: Высшая школа 2012.
18. Заземляющие устройства электроустановок: справочник / Р. К. Борисов и др. - М. Издательский дом МЭИ, 2013.
19. Справочник энергетика. Учебник. / В. И. Григорьев. 2014.
20. Mcdonald, J. D. Electric Power Substations Engineering / J. D. Mcdonald [и др.]. - Майями: CRC Press Taylor & Francis Group, 2012. - 593c.
21. Lakervi, E. Electricity Distribution Network Design, 2nd Edition (Energy Engineering) / E. Lakervi, E. J. Holmes. - The Institution of Engineering and Technology, 2011. - 368 с.
22. Computational methods for electric power systems, third edition / Mariesa L. Shelter,Taylor & Francis Group,LCC ,2016 . - 333с.
23. Bayliss, C. Transmission and Distribution Electrical Engineering / C. Bayliss, B. Hardly. - Newnes, 2012. - 1180 с.
24. Electrical Power Transmission System Engineering: Analysis and Design, Third Edition - CRC Press, New York, 2014.-320с.