Электроэнергия является важным аспектом в жизни и деятельности человека. Появляются новые производства и расширяются населенные пункты, растет нагрузка на все элементы системы передачи, преобразования и распределения электроэнергии. Поэтому для обеспечения бесперебойного электроснабжения, повышения параметрической и схемной надёжности электропередачи и соблюдения установленных требований к качеству электроэнергии необходимо постоянное совершенствование эксплуатируемого оборудования и схем электроснабжения.
Трансформаторные подстанции являются одним из важнейших элементов энергосистемы. Трансформаторная подстанция предназначена для изменения класса напряжения и дальнейшей передачи электрической энергии потребителям. Трансформаторная подстанция должна работать в номинальном режиме, аварийный режим работы допускается только в течение определённого времени, по истечению этого времени последует отключение потребителей или поврежденных элементов энергосистемы.
Все оборудование на подстанциях выбирается согласно нормам технологического проектирования. На подстанциях основным оборудованием которое обеспечивает ее надежное функционирование, являются выключатели, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, оборудование распределительных устройств и силовые трансформаторы.
Цель выпускной квалификационной работы - реконструкция электрической части подстанции 110/35/10 кВ «Завьялово». Данная подстанция эксплуатируется с 1991 года. Оборудование, установленное на подстанции физически и морально устарело, это приводит к тому, что происходит снижение надежности и качества питания потребителей, а также ограничение возможности подключения новых.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:
• расчёт электрических нагрузок подстанции;
• расчет мощности и выбор типа силовых трансформаторов, устанавливаемых на подстанции;
• обзор главной электрической схемы подстанции с обоснованием необходимости/отсутствия реконструкции существующей схемы;
• расчет токов короткого замыкания подстанции;
• выбор и проверка основного электрооборудования 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ;
• расчет уставок релейной защиты;
• система оперативного тока на подстанции;
• собственные нужды подстанции;
• расчет заземления подстанции;
• расчет молниезащиты подстанции.
В данной выпускной бакалаврской работе была реконструирована электрическая часть подстанции 110/35/10 «Завьялово».
Результатом технико-экономического расчета, стал выбор более мощных трансформаторов, в сравнении участвовали ТДТН-25000 кВА и ТДТН-40000 кВА, первый вариант оказался экономически выгоднее, поэтому был принят к установке.
Электрические схемы распределительных устройств 110 кВ, 35 кВ, 10 кВ реконструкции не подвергались, исключением было замена устаревших отделителей и короткозамыкателей на современные выключатели и разъединители. Далее был произведен расчет токов короткого замыкания для выбора электрического оборудования подстанции. Устаревшие выключатели были заменены на современные элегазовые и вакуумные выключатели. Электрическое оборудование, принятое к установке: выключатели: ВГТ-110- 40/2500, ВГТ-УЭТМ-35-50/3150 У1; разъединители: РГП-СЭЩ-110/1250, РГП-СЭЩ-35/1000; трансформаторы тока ТОГФ-110-150/5, ТОЛ-СЭЩ-35- 400/5; трансформаторы напряжения: ЗНОГ-110 УХЛ 1, НОЛ-СЭЩ-35 УХЛ 1.
Для стороны 10 кВ выбраны ячейки КРУ-СЭЩ-70 в которых применяется: выключатель ВВУ-СЭЩ-10-50/2000, трансформатор тока ТОЛ- СЭЩ-10-1500/5 и трансформатор напряжения НАЛИ-СЭЩ-10.
Произведен выбор микропроцессорных блоков релейной защиты и выполнены расчеты уставок. Произведен выбор новых трансформаторов собственных нужд для питания потребителей собственных нужд. К установке приняты два трансформатора ТСЛ-63 кВА. Проведя расчет молниезащиты были выбраны стержневые молниеотводы высотой 25 м в количестве 4 шт.
В результате данной работы, был разработан проект реконструкции подстанции, удовлетворяющий всем техническим нормам и требованиям.
